Forschungsarbeit zur Stern- und Sternbildhypothese. Forschungsarbeit „Geheimnisse des Sternenhimmels“

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KOMMUNALE HAUSHALTSBILDUNGSEINRICHTUNG

SEKUNDÄRE BILDUNGSSCHULE №11

FORSCHUNG

Zum Thema: „GEHEIMNISSE DES STERNENHIMMELS“

Abgeschlossen von: Schüler der 2. Klasse „A“.

Petizheva Amalia

Leiter: Eliseeva N.P.

Neuer Urengoi 2012

Einleitung……………………………………………………….3

Umfrageergebnisse…………………..…………..……4

1. Warum Sterne nur nachts sichtbar sind…………………...5
2. Das Geheimnis des Sternenlichts……………………………………5
3. Die Geburt der Sterne………………………………………..…6
4. Die Farbe der Sterne..……………………………………..………..6

Fazit…………………………………………………….…7

Referenzen……………………………………………….8

Bewerbungen……………………………………………………9

Einführung

Wenn die Sonne hinter dem Horizont verschwindet und die Nacht hereinbricht, erscheint vor unseren Augen das erstaunlichste Bild der Welt: der Sternenhimmel. Wir alle lieben es, diese unzähligen funkelnden Punkte zu beobachten, die am Himmel verstreut sind – die Sterne. Auf den ersten Blick kann man mehrere tausend Sterne zählen, doch in Wirklichkeit sind es Milliarden davon.

Das Geheimnis des Sternenhimmels ist ausnahmslos für alle Kinder interessant. Wissenschaftler und Astronomen haben viel geforscht und viele Geheimnisse gelüftet. Viele Bücher wurden über die Sterne geschrieben, viele Lehrfilme gedreht und doch kennen viele Kinder nicht alle Geheimnisse des Sternenhimmels.

Die Relevanz des Themas der Forschungsarbeit liegt darin, dass trotz des großen Interesses der Studierenden an diesem Thema der Mangel an Wissen in diesem Bereich deutlich geworden ist. Das gewählte Thema berücksichtigt die Altersmerkmale der Studierenden und trägt zur Entwicklung ihrer kognitiven Aktivität bei. Die Ergebnisse der Recherche können im Unterricht zum Thema „Welt um uns herum“ genutzt werden. Seit unserer Kindheit fragen wir uns alle, warum wir die Sterne nicht erreichen können, um sie zu berühren und zu zählen.

Ziel der Arbeit ist es daher, zu forschen, die Geheimnisse des Sternenhimmels zu erforschen, Materialien für den Bericht vorzubereiten und Mitschülern von den Sternen zu erzählen. Hierzu wurden folgende Aufgaben gestellt:

1. Führen Sie eine Fragebogenbefragung unter Schülern der 2. Klasse durch
2. Fragebögen bearbeiten und herausfinden, was sie bereits über die Geheimnisse der Sterne wissen;
3. studieren Sie Literatur, Internetseiten und wählen Sie das notwendige Material aus;
4. Erstellen Sie eine Forschungsarbeit und eine Präsentation.

Die Methodik zum Verfassen einer Forschungsarbeit basiert auf einer Fragebogenbefragung, dem Studium pädagogischer, wissenschaftlicher Literatur sowie praktischer Materialien zu diesem Thema.

Umfrageergebnisse

Schüler der 2. Klasse wurden gebeten, die Fragen des Fragebogens zu beantworten, um ihr Wissen zu diesem Thema einzuschätzen (Anhang 1). Der Fragebogen umfasste 4 Fragen, 22 Studierende nahmen an der Umfrage teil. Nach Bearbeitung der Fragebögen haben wir folgende Ergebnisse erhalten:

1. Nur 2 Schüler (9 %) beantworteten 1 Frage des Fragebogens richtig, der Rest antwortete entweder falsch oder fand es schwierig, überhaupt zu antworten;
2. Nur 1 Student (4,5 %) beantwortete die 2. Frage des Fragebogens richtig;
3. Auf die dritte Frage, nach der Geburt von Sternen, fiel es allen Jungs schwer, sie zu beantworten;
4. Frage 4 wurde von 2 Studierenden (9 %) richtig beantwortet.

Die Ergebnisse der Umfrage werden in Anhang 2 visuell dargestellt.

Daraus können wir schließen, dass die Relevanz unserer Studie offensichtlich ist. Daher basierte unsere weitere Forschung auf diesen 4 Fragen.

1. Warum sind Sterne nur nachts sichtbar?

So wie das Licht einer Glühbirne oder Laterne tagsüber nicht sichtbar und im Dunkeln deutlich zu erkennen ist, funkeln die Sterne hell in der Dunkelheit der Nacht und sind tagsüber nicht sichtbar, weil sie vom Sonnenlicht überschattet werden. Und deshalb sind sie auf einem klaren Mond schwer zu sehen. Der einzige Stern, der tagsüber sichtbar ist, ist die Sonne, aber sie ist so nah an der Erde, dass man sie nicht direkt betrachten kann, weil die Intensität ihres Lichts blendend ist. Die Sonne ist nicht der größte Stern und hat nicht mehr Wärme als andere, aber sie ist der Erde am nächsten und scheint daher größer als die anderen. Sterne sind sehr weit von der Erde entfernt, weshalb sie so klein erscheinen.

1. Geheimnis des Sternenlichts

Sterne sind wie riesige Feuerbälle, sie strahlen enorm viel Licht aus – und von der Erde aus nehmen wir dieses Licht als silbrigen Schimmer wahr. Dies liegt daran, dass Sterne durch die Verbrennung von Wasserstoff und Helium entstehen und diese Gase beim Verbrennen Licht und Wärme abgeben. Die hellsten Sterne sind viele Millionen Mal heller als die Sonne, obwohl es Sterne gibt, deren Leuchtkraft millionenfach geringer ist.

1. Die Geburt der Sterne

Sterne existierten nicht immer. Überlegen Sie, wie Sterne geboren werden. Fast alle von ihnen entwickelten sich in kleinen Gruppen aus einer relativ kalten Masse aus Gas und Sternenstaub. Diese Masse wurde konzentriert, das heißt, Teilchen kosmischer Materie vereinten sich und bildeten eine Art Wolke, die man Nebel nennt. Möglicherweise begann dieser Nebel zu rotieren und erreichte die höchsten Temperaturen, etwa eine Million Grad Celsius. Der beleuchtete Nebel wird bereits zu einem Stern.

1. Sternfarbe

Wenn wir die Sterne betrachten, kommt es uns vor, als hätten sie alle die gleiche Farbe: weiß-bläulich. Sicher ist aber, dass sie alle unterschiedliche Farben haben, die von ihrer Temperatur abhängen. Die Sterne, die die meiste Wärme abgeben, sind weiß und blau, die mit einer durchschnittlichen Temperatur sind gelb und orange und die roten haben die geringste Wärme. Die Sonne ist ein Stern mit mittlerer Temperatur, daher ist sie gelb, aber wenn sie zu verblassen beginnt und in ihre letzte Aktivitätsphase eintritt, wird sie zu einem roten Stern und erlischt schließlich.

Abschluss

Im Rahmen der Forschungsarbeit wurde eine Befragung von Schülerinnen und Schülern der 2. Klasse durchgeführt, auf deren Grundlage die Forschungsmaterialien erstellt wurden. Als Ergebnis der Umfrage haben wir festgestellt, dass der Wissensstand der Kinder zu diesem Thema recht gering ist.

Darauf aufbauend wurde die Struktur der Arbeit auf Basis einer Fragebogenbefragung aufgebaut. Die Forschungsmaterialien werden auch in Präsentationsform präsentiert.

Die Arbeit besteht aus einer Einleitung, 4 Absätzen, einem Fazit, Referenzen und 2 Anhängen.

Abschließend lässt sich festhalten, dass die in der Arbeit gestellten Aufgaben erledigt sind, das Ziel erreicht wurde. Forschungsmaterialien können in der Lektion „Die Welt um uns herum“ verwendet werden.

Referenzliste

1. Was? Wofür? Warum? Das große Buch der Fragen und Antworten / Aus dem Spanischen übersetzt. - M.: EKSMO, 2009
2. Was. Wer ist: Kinderenzyklopädie. - M: Astrel, 2008
3. Internetressource - www.astronom.ru

Anhang 1

FRAGEBOGEN

Bitte beantworten Sie die vorgeschlagenen Fragen!

(Setzen Sie „V“ oder „+“ neben die von Ihnen gewählte Antwort.)

1. Wissen Sie, warum Sterne nur nachts sichtbar sind?

1. Wissen Sie, warum die Sterne leuchten?

Ich weiß es nicht ______ Ja, ich weiß, weil _____________________

__________________________________________________________

1. Wissen Sie, wie Sterne geboren wurden?

Ich weiß es nicht _____ Ja, ich weiß, weil _____________________

__________________________________________________________

1. Glaubst du, dass alle Sterne die gleiche Farbe haben?

Ja _______

Weiß nicht _______

Nein, weil _________________________________________________

__________________________________________________________

Danke für Ihre Teilnahme!

Anhang 2

Umfrageergebnisse

Forschungsarbeit Thema: Sterne Autor: Polina Koshechkina Klasse: 4D Betreuer: Komagina T.V.G. Podolsk, 2014 1. Sterne 2. Weltraumobjekte 3. Sternbild Ursa Major 4. Sternbild Schütze 5. Sternbild Orion 6 .Astrologie 7. Forschung unter Klassenkameraden 8. Schlussfolgerung Zweck: - Erfahren Sie, was Sterne sind; - Himmelsobjekte studieren; - Beobachten Sie die Sternbilder; - Führen Sie Recherchen unter Klassenkameraden durch. Aufgaben: - Erlernen Sie die Wissenschaft der „Astronomie“ – Erhöhen Sie das Niveau Ihrer Klassenkameraden zu diesem Thema – Finden Sie Ihre Sternbilder am Himmel. Sterne, heiße, leuchtende Himmelskörper wie die Sonne. Sterne variieren in Größe, Temperatur und Helligkeit. In vielerlei Hinsicht ist die Sonne ein typischer Stern, obwohl sie viel heller und größer erscheint als alle anderen Sterne, da sie viel näher an der Erde liegt. Selbst der nächstgelegene Stern (Proxima Centauri) ist 272.000 Mal weiter von der Erde entfernt als die Sonne, sodass uns die Sterne als helle Punkte am Himmel erscheinen. Obwohl die Sterne über den ganzen Himmel verstreut sind, sehen wir sie nur nachts und tagsüber sind sie vor dem Hintergrund des hellen, in der Luft verstreuten Sonnenlichts nicht sichtbar. Wenn wir auf der Erdoberfläche leben, befinden wir uns auf dem Grund des Ozeans aus Luft, der ständig bewegt und brodelt und die Strahlen des Sternenlichts bricht, was sie für uns blinkend und zitternd erscheinen lässt. Astronauten im Orbit sehen die Sterne als farbige, nicht blinkende Punkte. Je massereicher die Sterne sind, desto weniger davon gibt es im Weltraum. Die meisten Sterne sind rote und gelbe (wie unsere Sonne) Zwerge, massereiche Sterne hingegen leuchten viel heller. Die meisten Zwerge bleiben außerhalb unseres Sichtfeldes, da sie zu dunkel sind. Weltraumobjekt – ein Himmelskörper (astronomisches Objekt) oder ein Raumfahrzeug, das sich außerhalb der Erdatmosphäre im Weltraum befindet. Zu den natürlichen Weltraumobjekten zählen Sterne, Planeten und ihre natürlichen Satelliten, Asteroiden, Kometen usw. Künstliche Weltraumobjekte – Raumfahrzeuge, die letzten Stufen von Trägerraketen und deren Teile. Raumkörper, die Teil von Raumfahrtsystemen sind, haben meist einen gemeinsamen Ursprung, sind durch Gravitations- und elektromagnetische Felder miteinander verbunden und bewegen sich als Ganzes im Raum. Mein Vater weiß viel über die Sterne, eines Abends erzählte er mir vom Großen und Kleinen Wasseramsel und zeigte sie durch ein Teleskop. Ursa Major (lat. Ursa Major) ist ein Sternbild auf der Nordhalbkugel des Himmels. Die sieben Sterne von Ursa Major bilden eine Figur, die einer Schöpfkelle mit Stiel ähnelt. Die beiden hellsten Sterne, Aliot und Dubhe, haben eine scheinbare Helligkeit von 1,8. Anhand der beiden extremen Sterne dieser Figur (α und β) kann man den Polarstern finden. Die besten Sichtverhältnisse herrschen im März-April. Er ist das ganze Jahr über in ganz Russland zu sehen (mit Ausnahme der Herbstmonate im Süden Russlands, wenn der Große Wagen tief am Horizont herabsteigt). In der Schule lernen wir Astronomie, das ist ein sehr interessantes Fach, ich habe nicht nur damit begonnen, es im Unterricht zu studieren, sondern auch meine Verwandten gebeten, mir Bücher über Planeten und Sterne zu kaufen! Dem Tierkreiszeichen zufolge bin ich zum Beispiel ein Schütze. Folgendes habe ich gelernt: Das Sternbild Schütze ist der Tierkreis und befindet sich teilweise in der Milchstraße und teilweise im Tierkreisgürtel. Am besten ist diese Konstellation im südlichen Teil des Horizonts, da sie nachts im Juli und August beobachtet werden kann. Jetzt weiß ich von der schönsten Konstellation des Orion. Einer alten Legende zufolge war Orion ein mutiger und schöner junger Mann, der Sohn des Herrschers der Meere, Poseidon. Von seinem Vater erbte er die Fähigkeit, sich sowohl in den Tiefen der Meere als auch an Land problemlos zu bewegen. Orion war ein berühmter und abenteuerlustiger Jäger. Das Sternbild Orion war drei Jahrtausende vor Beginn der Zivilisation bekannt. Die Bewohner Mesopotamiens nannten es „Uru-anna“, was übersetzt „himmlisches Licht“ bedeutet. Es ist nicht schwer, ihn im südlichen Teil des Himmels zu finden, relativ tief über dem Horizont. Astrologie (von anderen griechischen ἄστρον „Stern“ und λόγος „Gedanke, Vernunft“) ist eine Gruppe von Vorhersagepraktiken, Traditionen und Überzeugungen, die den Einfluss von Himmelskörpern auf die irdische Welt und den Menschen (auf sein Temperament, seinen Charakter, seine Handlungen und seine Zukunft) postulieren ) und dementsprechend die Möglichkeit, die Zukunft anhand der Bewegung und Lage von Himmelskörpern auf der Himmelssphäre und relativ zueinander vorherzusagen. Die europäische und indische Astrologie hat ihren Ursprung in den sumerisch-babylonischen Astralmythen, in denen Himmelskörper (Sonne, Mond, Planeten) und Sternbilder mit Göttern und mythologischen Charakteren in Verbindung gebracht wurden, der Einfluss der Götter auf das irdische Leben im Rahmen dieser Mythologie verwandelt sich in einen Einfluss auf das Leben der Himmelskörper. Körper - Symbole von Gottheiten. Die babylonische Astrologie wurde von den Griechen übernommen und drang dann im Zuge der Kontakte mit der hellenistischen Welt nach Indien vor. Fragen an Schüler der 4. Klasse und Antworten: In der 1. Klasse sind 29 Schüler. Welches Sternbild ist der Tierkreis und befindet sich teilweise in der Milchstraße? 29 Schüler Schütze Zwillinge Weiß nicht Weiß nicht mehr 2. Wie viele Sterne gehen an Ursa Major? Schüler 3 5 7 Weiß nicht 3. Wessen Sohn war Orion? Schüler Poseidon Zeus Hades Ich erinnere mich nicht 4. Ist die Sonne ein Stern? SchülerInnen wissen es nicht nein 0% 0% ja ich bezweifle es 0% 100% 5. Gefällt Ihnen Astronomie als Fach? Schüler Ja Nein - - - Bei der Analyse der Ergebnisse der Umfrage bin ich zu folgendem Schluss gekommen: Das Sternbild Schütze ist häufig Ursa Major und Ursa Minor, jede Person kann ohne Teleskop am Himmel beobachten und zählen, wie viele Sterne es umfasst. Die Geschichte der Astronomie ist sehr interessant, daher denke ich, dass es sich lohnt, sie nicht nur in der Schule, sondern auch zu Hause zu studieren. Die Sonne ist der wichtigste und größte Stern für alle Erdenbewohner! Wie alle Körper in der Natur bleiben Sterne nicht unverändert, sie werden geboren, entwickeln sich und „sterben“ schließlich. Um den Lebensweg von Sternen zu verfolgen und zu verstehen, wie sie altern, muss man wissen, wie sie entstehen. In der Vergangenheit schien dies ein großes Rätsel zu sein; Moderne Astronomen können die Wege, die zum Erscheinen heller Sterne an unserem Nachthimmel führen, bereits mit großer Sicherheit und im Detail beschreiben. Astronomie ist eine sehr interessante und faszinierende Wissenschaft. Deshalb rate ich Ihnen, dieses zu studieren!!! 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. „Variable Sterne“ – V. Wenzel – 2013 „Junger Astronom“ – Yerpylev N.P – 1012 „Sterninseln“ – Yu.N. Efremov -2012 „Schätze des Sternenhimmels“ – F.Yu. Siegel – 2013 „Dein Universum“ – E.P. Levitan – 2011 „Warum der Himmel dunkel ist“ – Rubin – 2011 „Das Universum von A bis Z“ – V. G. Surdin – 2012 „Große Enzyklopädie der Astronomie“ – 2012 „Planet Erde“ – B. Taylor – 2012 „Was und wie am Himmel beobachten“ - V. P. Tsesevich

Veröffentlichungsdatum: 01.01.2016

Kurzbeschreibung:

Materialvorschau

Einführung................................................. ................................................. .2

Abschnitt 1. Geburt der Sterne.

1.1. Molekülwolke – Sternenwiege ............................................ ... 2

1.2. Geburt eines Protosterns ................................................ ................ ......................3

Abschnitt 2. Entwicklung der Sterne.

2.1. Harvard-Spektralklassifikation von Sternen .................................... ... 4

2.2. Hertzsprung-Russell-Diagramm. Eigenschaften von Hauptreihensternen ................................... ................ ................................. ....5

2.3. Die Struktur der Sterne. Modelle einiger Sterntypen................................7

2.4. Weitere Entwicklung des Sterns, Austritt aus der Hauptreihe ................................... .................................................... ..........8

Abschnitt 3. Das letzte Stadium in der Entwicklung eines Sterns.

3.1.Weiße Zwerge................................................ ...... ........................................9

3.2.Neutronensterne................................................ ................................................10

3.3.Schwarzes Loch................................................ ......................................10

Abschnitt 4. Der Lebenszyklus der Sonne ................................... ..... ............elf

Abschluss................................................. ................................................12

Bewerbung um eine Arbeitsstelle ................................................ ................ ................................13

Referenzenliste ............................................... ......................... ........18

Thema: Wie sind Sterne wie Menschen?

Zweck: Untersuchung der Hauptmerkmale von Sternen und der Entwicklung ihres Lebensweges, um Ähnlichkeiten zwischen den Himmelskörpern und den Bewohnern der Erde, den Menschen, zu finden.

Einführung

Auf der Erde sind die Hauptakteure Menschen, und im Universum sind die Hauptobjekte Sterne. 97 % der Materie in unserer Galaxie ist in Sternen konzentriert.

Die Sterne sind zahllos. Niemand kann mit Sicherheit sagen, wie viele Sterne es gibt, insbesondere nicht, wie Sterne wie Menschen geboren werden und sterben. Man kann nur ungefähr sagen, dass es in unserer Galaxie etwa 150.000.000.000 Sterne und im Universum eine unbekannte Anzahl von Milliarden Galaxien gibt ... Aber wie viele Sterne man mit bloßem Auge am Himmel sehen kann, weiß man genauer: ungefähr 4,5 Tausend. Sterne sind sich entwickelnde Objekte, d.h. befinden sich in ständiger Veränderung und Entwicklung. Sie werden wie Menschen geboren, leben und sterben.

1. Die Geburt der Sterne

Die uns am nächsten gelegenen Gebiete der Sternentstehung sind dunkle Wolken im Sternbild Stier. Der Kosmos wird oft als luftloser Raum bezeichnet, was jedoch nicht der Fall ist. Der größte Teil des „leeren“ Raums in der Galaxie enthält tatsächlich zwischen 0,1 und 1 Moleküle pro cm³. Im interstellaren Raum gibt es Staub und Gas. Interstellares Gas besteht zu mehr als 67 % (nach Masse) aus Wasserstoff, 28 % Helium und zu weniger als 5 % aus allen anderen Elementen, von denen Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff am häufigsten vorkommen.

1.1 Molekülwolke – Sternwiege genannt.

Interstellares Gas konzentriert sich hauptsächlich in den Spiralarmen der Galaxie und wird dort in einzelne große Molekülwolken zerlegt. Antrag Nr. 1

Eine Molekülwolke hat eine Dichte von etwa einer Million Molekülen pro cm³. Die Masse einer solchen Wolke übersteigt die Masse der Sonne aufgrund ihrer Größe um das 100.000- bis 10.000.000-fache: Bei einem Durchmesser von 50 bis 300 Lichtjahren beträgt die Temperatur ca -200 °C. Während die kalte, verdünnte Wolke, interstellares Gas, frei um das Zentrum der ursprünglichen Galaxie rotiert, passiert nichts. Sobald jedoch eine äußere Störung auftritt, die die Wolkengröße leicht verringert, setzt sie ein. Beispielsweise können Wolken miteinander kollidieren oder eine von ihnen kann den dichten Arm einer Spiralgalaxie durchqueren. Ein weiterer Faktor könnte eine nahegelegene Explosion sein, deren Stoßwelle mit großer Geschwindigkeit mit der Molekülwolke kollidiert. Darüber hinaus ist eine Kollision von Galaxien möglich, die zu einem Ausbruch der Sternentstehung führen kann, da die Gaswolken in jeder Galaxie durch die Kollision komprimiert werden. Antrag Nr. 2

Unter solchen Bedingungen entstehen in einer Wolke mit einer Masse in der Größenordnung der Sonnenmasse einzelne Verdichtungen, die gegenüber der Gravitationskompression instabil sind, wodurch die Entstehung von Sternen möglich wird.

Die meisten Molekülwolken wurden nur durch Radioemission registriert (in der Galaxie gibt es nur wenige Tausend davon). Einige sind den Astronomen jedoch schon seit langem bekannt, wie zum Beispiel der dunkle Kohlensacknebel, der im südlichen Teil der Milchstraße gut mit bloßem Auge sichtbar ist. Der Durchmesser dieser Wolke beträgt 12 pc, aber sie sieht groß aus, weil sie nur 150 pc von uns entfernt ist. Seine Masse beträgt etwa 5.000 Sonnenmassen. In solchen riesigen Molekülwolken liegen die Hauptzentren der Sternentstehung.

1.2 Geburt eines Protosterns.

Wolken komprimieren sich unter der Wirkung von Gravitationskräften, bei der Kompression kondensiert ein Teil der Wolke, nimmt an Größe ab und erwärmt sich gleichzeitig. Der Beginn der Kernfusion) wird eine solche Wolke bereits allgemein als Protostern bezeichnet (vorher). -Stern). Bewerbung Nr. 3

Zu Beginn ist der Radius des Protosterns etwa eine Million Mal größer als der der Sonne. Es ist für sichtbares Licht völlig undurchsichtig, für Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von mehr als 10 Mikrometern jedoch transparent. Durch die Strahlung wird überschüssige Wärme, die beim Komprimieren freigesetzt wird, abgeführt, so dass die Temperatur nicht ansteigt und der Gasdruck den Kollaps nicht verhindert, d. h. Es kommt zu einer schnellen Kompression und einem fast freien Fall der Materie in Richtung der Mitte der Wolke.

Wenn der Protostern jedoch schrumpft, wird er immer weniger transparent, was das Entweichen der Strahlung erschwert und zu einem Temperaturanstieg des Gases führt. Ab einem bestimmten Zeitpunkt wird der Protostern praktisch undurchlässig für seine eigene Wärmestrahlung. Die Temperatur und damit der Druck des Gases steigen schnell an und die Kompression verlangsamt sich. Der Protostern erreicht schnell einen Zustand, in dem die Schwerkraft nahezu durch den Innendruck des Gases ausgeglichen wird.

Sobald die Temperatur im Zentrum des Protosterns 10.000.000 K erreicht, beginnt die Kernfusion, bei der sich 4 Wasserstoffkerne zu einem Heliumkern verbinden. Der Prozess der Kernfusion, die Freisetzung von Energie und die Veränderung der Zusammensetzung der Materie des Sterns in Kombination mit der Schwerkraft sind die Hauptantriebskräfte der Sternentwicklung.
Die Kontraktion eines Protosterns wird durch leichten Druck gestoppt und er wird zu einem Stern.

Die Entwicklung eines Sterns beginnt in einer riesigen Molekülwolke, auch Sternwiege genannt.

Der Prozess der Sterngeburt ist langwierig. Es hängt alles von der Masse ab, wie schnell sich der Protostern in einen Stern verwandelt. Sterne wie die Sonne (gelbe Zwerge) verbringen in diesem Stadium ihrer Geburt 30.000.000 Jahre, Sterne mit dreimal größerer Masse (blaue Riesen) – 100.000 Jahre und zehnmal masseärmere (rote Zwerge) – 100.000.000 Jahre. So werden massereiche Sterne schneller geboren, aber kleine Sterne entstehen viel häufiger als große. Astronomen sind in der Lage, die Orte, an denen die Geburt von Sternen stattfindet oder kürzlich stattgefunden hat, ziemlich genau zu bestimmen. Sternentstehungsregionen werden normalerweise durch das Vorhandensein massiver heißer und heller Sterne erkannt. Ihr Alter ist kurz und daher ist die Anwesenheit dieser Sterne ein klarer Hinweis darauf, dass sie in den nächsten Millionen Jahren irgendwo in der Nähe geboren wurden. Molekülwolken, diese „Sternfabriken“, produzieren Sterne aller Art. Im Durchschnitt werden jedes Jahr etwa ein Dutzend Sterne mit einer Gesamtmasse von etwa fünf Sonnenmassen in der Galaxie geboren.

Ungefähr die Hälfte der Sterne wird einzeln geboren; der Rest bildet binäre, ternäre und komplexere Systeme. Je mehr Komponenten, desto seltener sind solche Systeme. Die Geburt von Zwillingen ist nicht nur der Menschheit inhärent. Es sind Sterne bekannt, die aus bis zu sieben Komponenten bestehen, komplexere wurden noch nicht entdeckt. Antrag Nr. 4

Die Gründe für das Auftreten von Doppel- und Mehrfachsternen sind durchaus verständlich: Die anfängliche Rotation der Gaswolke lässt sie nicht zu einem kompakten Stern zusammenschrumpfen. Je stärker die Wolke komprimiert wird, desto schneller rotiert sie (der bekannte „Skater-Effekt“, der eine Folge des Drehimpulserhaltungssatzes ist). Die beim Komprimieren zunehmenden Zentrifugalkräfte machen die Wolke zunächst flach, wie einen Käsekuchen, ziehen sie dann zu einer „Melone“ und zerreißen sie in zwei Hälften. Jede der Hälften schrumpft weiter und bewegt sich weiterhin auf einer Umlaufbahn um einen gemeinsamen Massenschwerpunkt. Wenn eine weitere Kompression ihn nicht auseinanderreißt, entsteht ein Doppelstern, und wenn die Teilung weitergeht, entsteht ein komplexeres Mehrfachsystem.

Wenn die Masse der komprimierenden Materie ausreicht, damit während des Kompressionsprozesses in ihrem Inneren Kernreaktionen ablaufen, entsteht aus einer solchen Wolke ein Stern.

Wenn die kollabierende Wolke weniger massereich ist, aber der Masse der Sonne nicht mehr als das Hundertfache unterlegen ist, bilden solche Wolken die sogenannten Braunen Zwerge. Braune Zwerge sind noch kälter als rote Sterne. Diese Objekte werden durch die Kräfte der Gravitationskontraktion recht stark erhitzt, geben viel Wärme (Infrarotstrahlung) ab und leuchten kaum. Aber Kernreaktionen mit Gasdruck von innen setzen keine neuen Energieportionen mehr frei und Braune Zwerge kühlen in relativ kurzer Zeit ab.

2. Entwicklung der Sterne.

Unter Sternentwicklung versteht man in der Astronomie die Abfolge von Veränderungen, die ein Stern während seines Lebens, also über Hunderttausende, Millionen oder Milliarden Jahre, durchmacht, während er Licht und Wärme ausstrahlt. In solch kolossalen Zeiträumen sind die Veränderungen ziemlich bedeutsam.

Astronomen können das Leben eines einzelnen Sterns nicht von Anfang bis Ende beobachten, da selbst die kurzlebigsten Sterne Millionen von Jahren existieren – länger als das Leben der gesamten Menschheit. Veränderungen der physikalischen Eigenschaften und der chemischen Zusammensetzung von Sternen im Laufe der Zeit, d. h. Sternentwicklung untersuchen Astronomen, indem sie die Eigenschaften vieler Sterne in verschiedenen Entwicklungsstadien vergleichen.

Die Untersuchung einer großen Anzahl von Sternen durch Astronomen zeigte, dass sie sich erheblich voneinander und auch von Menschen unterscheiden. Sie haben eine unterschiedliche Masse, Größe, Temperatur, Leuchtkraft und unterscheiden sich sogar in der Farbe. Es gibt Riesensterne, deren Radien hundert- und tausendmal größer sind als der Sonnenradius. Und im Gegenteil, es gibt Zwergsterne, deren Radien zehn- und hundertmal kleiner sind als der Radius der Sonne. Auch beim Menschen gibt es eine ähnliche Abweichung von der Norm. Es gibt Menschen – Zwergriesen. In der Menschheit unterscheiden sich Vertreter verschiedener Rassen in der Hautfarbe. Antrag Nr. 5

2.1 Harvard-Spektralklassifikation von Sternen

Wie sich herausstellte, ist es unter Hunderttausenden Sternen schwierig, Sterne zu erkennen, die die gleichen Spektren aussenden. Sterne sind wie Menschen Individuen. Und doch wurde durch die Analyse der Sternspektren die Harvard-Spektralklassifikation von Sternen nach Spektralklassen und Farben erstellt: O, B, A – heiß oder früh, F, G – solar, K, M – kalt spät. Die Farbe eines Sterns steht in direktem Zusammenhang mit seiner Temperatur. Beispielsweise ist der Stern Arcturus aus dem Sternbild Bootes gelb-orange, Rigel aus dem Sternbild Orion weiß-blau und Antarres aus dem Sternbild Skorpion leuchtend rot.

Antrag Nr. 6

(14.Folie) Die heißesten sind blaue Sterne und die kältesten sind rote. Die heißesten sind blaue Sterne und die kältesten sind rote.

Spektrale Klassifizierung von Sternen

Hauptlinien

Tour, tausend K

weiß Blau

Gelb weiss

orange

Die Lebensdauer eines Sterns und was er am Ende seines Lebensweges wird, wird vollständig von seiner Masse bestimmt. Geburt und Tod sind vernachlässigbare Momente im Leben eines Stars.

2.2 Hertzsprung-Russell-Diagramm. Eigenschaften von Hauptreihensternen.

Der dänische Astronom E. Hertzsprung und der amerikanische Astronom G. Russell stellten 1905-1913 einen Zusammenhang zwischen der Leuchtkraft von Sternen und der Temperatur fest und stellten ihn in Form eines Hertzsprung-Russell-Diagramms dar. Der Sinn des gesamten GR-Diagramms besteht darin, möglichst viele experimentell beobachtete Sterne darauf zu platzieren (von denen jeder durch einen entsprechenden Punkt dargestellt wird) und anhand ihrer Position bestimmte Muster ihrer Verteilung im Verhältnis der zu bestimmen Spektrum und Leuchtkraft.

Wie sich herausstellte, füllen die Sterne das Feld des Diagramms nicht gleichmäßig aus, sondern bilden mehrere Folgen. Aus evolutionärer Sicht ist die Hauptreihe der Ort im Hertzsprung-Russell-Diagramm, an dem der Stern den größten Teil seines Lebens verbringt. Junge Sterne geringer Masse (bis zur dreifachen Sonnenmasse), die sich auf dem Weg zur Hauptreihe befinden, sind vollständig konvektiv. Tatsächlich handelt es sich immer noch um Protosterne, in deren Zentrum gerade erst Kernreaktionen beginnen, und die gesamte Strahlung entsteht hauptsächlich aufgrund der Gravitationskompression. Das heißt, die Leuchtkraft eines Sterns nimmt bei konstanter effektiver Temperatur ab. Wenn sich der junge Stern der Hauptreihe nähert, verlangsamt sich die Kontraktion.

Bei einem Stern in der Hauptreihe werden Energieverluste durch Strahlung durch die bei Kernreaktionen freigesetzte Energie ausgeglichen. Die Strahlung von Sternen wird hauptsächlich durch zwei Arten thermonuklearer Reaktionen aufrechterhalten. Bei massereichen Sternen handelt es sich um Reaktionen des Kohlenstoff-Stickstoff-Zyklus, bei massearmen Sternen wie der Sonne um Proton-Proton-Reaktionen. Im ersten Fall übernimmt Kohlenstoff die Rolle eines Katalysators: Er wird nicht selbst verbraucht, sondern trägt zur Umwandlung anderer Elemente bei, wodurch 4 Wasserstoffkerne zu einem Heliumkern vereint werden. Durch die „Verbrennung“ von Wasserstoff im Prozess einer thermonuklearen Reaktion lässt der Stern nicht zu, dass sich die Kräfte der Gravitationsanziehung in einen superdichten Zustand komprimieren, und wirkt dem Gravitationskollaps mit einem kontinuierlich erneuerten inneren thermischen Druck entgegen, was zu einer stabilen Energie führt Gleichgewicht. Sterne, die aktiv Wasserstoff verbrennen, befinden sich angeblich in der „Hauptphase“ ihres Lebenszyklus oder ihrer Entwicklung. Je massereicher der Stern ist, desto mehr Wasserstoffbrennstoff hat er, aber um den Kräften des Gravitationskollapses entgegenzuwirken, muss er Wasserstoff mit einer Geschwindigkeit verbrennen, die über der Wachstumsrate der Wasserstoffreserven bei zunehmender Masse des Sterns liegt. Je massereicher der Stern ist, desto kürzer ist seine Lebensdauer, die durch die Erschöpfung der Wasserstoffreserven bestimmt wird, und die größten Sterne brennen buchstäblich in „einigen“ Dutzenden Millionen Jahren aus. Die kleinsten Sterne hingegen leben problemlos Hunderte von Milliarden Jahren. Nach dieser Skala gehört unsere Sonne also zu den „starken Mittelbauern“.

90 % der sonnennächsten Sterne bilden eine Hauptreihe, die das Feld des Diagramms von der oberen linken Ecke bis zur unteren rechten Ecke durchquert. In der unteren rechten Ecke befinden sich Sterne der späten Spektralklassen K, M mit geringer Leuchtkraft – Rote Zwerge. In der oberen linken Ecke - Sterne der frühen Spektralklassen O, B - blaue Riesen, in der Mitte der Sequenz die Sonne und ähnliche Sterne - gelbe Zwerge.

Oberhalb der Hauptreihe befindet sich eine Gruppe von Riesen der späten Klassen G, K, M. mit hoher Leuchtkraft (Pollux aus dem Sternbild Zwillinge). In der oberen rechten Ecke sind Überriesen (Beteigeuze aus dem Sternbild Orion) zu sehen. Auf 1000 Hauptreihensterne kommt ein Riese und auf 1000 Riesen ein Überriese. . Die Roten Riesen und Überriesen in der oberen rechten Ecke sind Sterne, die ihr Leben mit einer bis zum Äußersten aufgeblähten Außenhülle überleben (in 6,5 Milliarden Jahren wird auch unsere Sonne dieses Schicksal erleiden – ihre Außenhülle wird über die Umlaufbahn der Venus hinausgehen). Sie strahlen ungefähr die gleiche Energiemenge in den Weltraum wie die Sterne der Hauptreihe, aber da die Oberfläche, durch die diese Energie abgestrahlt wird, die Oberfläche eines jungen Sterns um mehrere Größenordnungen übersteigt, bleibt die Oberfläche des Riesen selbst erhalten relativ kalt.

Unterhalb der Hauptreihe befindet sich eine Folge von Unterzwergen und Weißen Zwergen mit geringer Leuchtkraft. Das sind sehr heiße Sterne – aber sehr klein, meist nicht größer als unsere Erde. Daher strahlen sie relativ wenig Energie in den Weltraum ab und leuchten aufgrund der (im Vergleich zu anderen Sternen) sehr kleinen Fläche ihrer Oberflächenhülle in einem ziemlich hellen Spektrum, da es sich als ziemlich hoch herausstellt. Temperatur.

Im Allgemeinen kann man nach dem Hertzshprunz-Russell-Diagramm den gesamten Lebensweg eines Sterns verfolgen. Zunächst kondensiert ein Hauptreihenstern (wie die Sonne) aus einer Gas-Staub-Wolke (siehe die Gas-Staub-Wolken-Hypothese) und kondensiert, um die Drücke und Temperaturen zu erzeugen, die zum Zünden der primären Fusionsreaktion erforderlich sind, und erscheint dementsprechend irgendwo in der Hauptfolge des GR-Diagramms. Solange der Stern brennt (die Wasserstoffreserven sind nicht erschöpft), bleibt er (wie jetzt die Sonne) an seinem Platz in der Hauptreihe und verschiebt sich praktisch nicht. Nachdem die Wasserstoffreserven aufgebraucht sind, überhitzt sich der Stern zunächst und schwillt auf die Größe eines Roten Riesen oder Überriesen an, bis er in die obere rechte Ecke des Diagramms gelangt Unten links. Tatsächlich entsprechen diese drei Sequenzen im GR-Diagramm genau den drei Phasen im Lebenszyklus von Sternen.

Auch die Abhängigkeit des Standortes des Sterns von seiner Masse ist im Diagramm nachgezeichnet. Über der Hauptreihe befinden sich massereiche Sterne. Es ist zu beachten, dass die Sterne des gleichen Spektraltyps, d.h. Temperaturen können Riesen und Zwerge sein, Astronomen unterscheiden sie durch die Art der Spektrallinien (Breite, Intensität). In der vorgeschlagenen Tabelle wird die Abhängigkeit der Lebenserwartung eines Sterns in der Hauptreihe von seiner Masse nachgezeichnet.

Die Intensität der Energiefreisetzung (Leuchtkraft) von Sternen nimmt mit zunehmender Masse sehr schnell zu. Kleine, kühle Rote Zwerge verbrennen langsam ihre Wasserstoffreserven und verbleiben Hunderte von Milliarden Jahren auf der Hauptreihe, während massive Überriesen die Hauptreihe innerhalb weniger Millionen Jahre nach ihrer Entstehung verlassen. Daher verbrennen massereichere Sterne ihren Treibstoff viel schneller als massearme Sterne.

Helle, massereiche Sterne in der oberen Hauptreihe (Spektraltypen O, B und A) leben viel kürzer als Sterne wie die Sonne und noch weniger massereiche Mitglieder der unteren Hauptreihe. Daher haben die gleichzeitig mit der Sonne geborenen Sterne der Klassen O, B und A ihre Entwicklung längst abgeschlossen, und diejenigen, die jetzt beobachtet werden (zum Beispiel im Sternbild Orion), sollten erst vor relativ kurzer Zeit geboren worden sein. In der Nähe der Sonne gibt es Sterne unterschiedlichen physikalischen und evolutionären Alters.

Eigenschaften von Hauptreihensternen

Spectrum-Klasse

Messe, Frau

Leuchtkraft Lc

Lebensdauer auf der GPU, Jahre

Tour, tausend K

8∙10 6 -400∙10 6

weiß Blau

400∙10 6 -4∙10 9

4∙10 9 -11∙10 9

Gelb weiss

11∙10 9 -17∙10 9

17∙10 9 -280∙10 9

orange

2.3. Die Struktur der Sterne. Modelle einiger Sterntypen.

Die Struktur von Sternen hängt von der Masse und dem Platz ab, den sie im Hertzsprung-Russell-Diagramm einnehmen. Antrag Nr. 7

Im Inneren heller Sterne im oberen Teil der Hauptreihe kommt es zu einer intensiven Vermischung der Materie (Konvektion), ähnlich wie kochendes Wasser. Eine solche Region wird als konvektiver Kern eines Sterns bezeichnet. Je größer der Stern, desto größer ist der konvektive Kern, in dem sich die Energiequelle befindet. Die Energieübertragung vom Kern erfolgt durch Strahlung.

Sterne im unteren Teil der Hauptreihe (Rote Zwerge) haben keinen konvektiven Kern. Thermonukleare Reaktionen finden im zentralen Teil des Kerns statt, der Zone der Strahlungsenergieübertragung. Im zentralen Bereich verbrennt Wasserstoff und verwandelt sich in Helium. Die Energieübertragung auf die Sternoberfläche erfolgt durch Konvektion unter Übertragung von Materie. Wenn der Wasserstoff vollständig verbrennt, werden die Sterne langsam komprimiert und können aufgrund der Kompressionsenergie sehr lange existieren.

Einen Zwischenfall stellen die Sonne und ähnliche Sterne dar. Die Sonne hat einen kleinen konvektiven Kern, der jedoch nicht sehr klar vom Rest getrennt ist. Kernreaktionen der Wasserstoffverbrennung finden sowohl im Kern als auch in seiner Umgebung statt. Unmittelbar um den Kern herum beginnt eine Zone der Strahlungsenergieübertragung, in der sie sich durch Absorption und Emission von Lichtanteilen durch Materie – Quanten – ausbreitet. Dichte, Temperatur und Druck nehmen ab, wenn man sich vom Kern entfernt, und die Energie fließt in die gleiche Richtung. Im Allgemeinen ist dieser Prozess äußerst langsam. Der Energietransfer vom Zentrum zur Oberfläche (Photosphäre) dauert Millionen von Jahren. Auf seinem Weg durch die inneren Sonnenschichten trifft der Energiefluss auf einen Bereich, in dem die Undurchsichtigkeit des Gases stark zunimmt. Dies ist die Konvektionszone der Sonne. Hier erfolgt die Energieübertragung nicht mehr durch Strahlung, sondern durch Konvektion. Riesige Ströme heißen Gases steigen nach oben, geben dort ihre Wärme an die Umgebung ab und das abgekühlte Solargas sinkt nach unten.

Rote Riesen haben einen zentralen kleinen isothermen Kern aus Helium, in dem die Temperatur gleich ist. Dieser Kern ist von einer schmalen Zone umgeben, in der Kernreaktionen stattfinden, und anschließend von einer kleinen Strahlungszone. Als nächstes kommt eine breite Schicht, in der Energie durch Konvektion übertragen wird. Weiße Zwerge sind homogen und bestehen aus entartetem Gas.

2.4. Weitere Entwicklung des Sterns, Austritt aus der Hauptreihe. Der Stern ist ein Roter Riese, eine Supernova-Explosion.

Der Stern bleibt die meiste Zeit seines Lebens eingeschaltet. Sobald der Stern den Wasserstoffvorrat im Kern erschöpft, verlässt er die Hauptreihe. Alle anderen Entwicklungsstadien eines Sterns bis zur Bildung eines kompakten Überrestes nehmen nicht mehr als 10 % dieser Zeit in Anspruch. Aus diesem Grund sind die meisten in unserer Galaxie beobachteten Sterne bescheidene Rote Zwerge mit der Masse der Sonne oder weniger. Antrag Nr. 8.

Nach einer Million bis mehreren zehn Milliarden Jahren (abhängig von der Anfangsmasse) erschöpft der Stern die Wasserstoffressourcen im Kern. Bei großen und heißen Sternen geschieht dies viel schneller als bei kleinen und kälteren.

Bei Roten Zwergen (wie Proxima Centauri mit einer Masse von weniger als 0,5 Sonnen) werden nach der langsamen Umwandlung von Wasserstoff in Helium im Kern die thermonuklearen Reaktionen gestoppt. Nach Beendigung der thermonuklearen Reaktionen in ihrem Kern strahlen sie nach allmählicher Abkühlung weiterhin schwach im Infrarot- und Mikrowellenbereich des elektromagnetischen Spektrums. Bisher ist nicht sicher bekannt, was mit hellen Sternen passiert, wenn der Wasserstoffvorrat aufgebraucht ist. Da das Universum 13,7 Milliarden Jahre alt ist, was nicht ausreicht, um den Vorrat an Wasserstoff als Brennstoff zu erschöpfen, basieren aktuelle Theorien auf Computersimulationen der Prozesse, die in solchen Sternen ablaufen.

Je massereicher der Stern ist, desto größer ist der darin gebildete Heliumkern. Je mehr Kraft dazu neigt, es zu komprimieren. Je höher der Druck im Kern und seine Temperatur sind. In den meisten Sternen reicht diese Temperatur aus, um Kernreaktionen der Kohlenstofffusion aus Helium auszulösen.

Bei größeren Hauptreihensternen setzt sich die thermonukleare Verbrennung von Wasserstoff an der Peripherie des Heliumkerns fort, wenn sich alles im Zentrum des Sterns in verwandelt. Der Kern, der jetzt größtenteils aus Helium besteht, beginnt sich unter der Schwerkraft zusammenzuziehen, da keine Kräfte mehr vorhanden sind, die die Kontraktion aufhalten könnten.) Während dieser Zeit beginnt sich die Struktur des Sterns merklich zu verändern. Die durch die Kompression des Kerns und die Verbrennung von Wasserstoff freigesetzte Energie erhöht den vom Zentrum des Sterns ausgehenden Druck, unter dessen Einfluss sich der Stern auf eine gigantische Größe ausdehnt, etwa um das Hundertfache. Gleichzeitig nimmt seine Leuchtkraft zu, die Dichte und Temperatur der äußeren Schichten sinken und der Stern wird. Die Phase der Heliumverbrennung dauert etwa mehrere Millionen Jahre. Der Stern verbringt viel weniger Zeit auf dem Riesenast als auf der Hauptreihe. Ein Roter Riesenstern hat einen Radius, der hundertmal größer ist als der Radius der Sonne. Wenn die Masse seines isothermen Heliumkerns erheblich wird, kann er sein eigenes Gewicht nicht mehr tragen und beginnt zu schrumpfen; Wenn der Stern schwer genug ist, kann die steigende Temperatur dazu führen, dass Helium zu schwereren Elementen verschmilzt. Wenn der gesamte Fusionsbrennstoff unter Bildung von Eisen- und Nickelkernen ausgebrannt ist, setzt sich die Gravitationskontraktion fort. Tatsächlich sind alle chemischen Elemente, aus denen das Universum besteht, bis hin zu Eisen genau das Ergebnis der Nukleosynthese in den Tiefen sterbender Sterne. Sobald die Temperatur und der Druck im Inneren des Kerns ein bestimmtes Niveau erreichen, beginnen die Elektronen mit den Protonen der Eisenkerne zu interagieren, was zur Bildung von Neutronen führt. Und in sehr kurzer Zeit – manche Theoretiker gehen davon aus, dass es nur wenige Sekunden dauert – lösen sich die während der gesamten bisherigen Entwicklung des Sterns freien Elektronen buchstäblich in den Protonen der Eisenkerne auf, die gesamte Substanz des Sternkerns verwandelt sich in ein kontinuierliches Bündel von Neutronen und beginnt beim Gravitationskollaps schnell zu schrumpfen, da der Druck des entarteten Elektronengases, das ihm entgegenwirkt, auf Null sinkt. Die äußere Hülle des Sterns, unter der jegliche Stütze herausgeschlagen wird, kollabiert zur Mitte hin. Die Kollisionsenergie der kollabierten Außenhülle mit dem Neutronenkern ist so hoch, dass sie mit großer Geschwindigkeit vom Kern abprallt und in alle Richtungen streut – und der Stern buchstäblich in einem blendenden Supernovablitz explodiert. Bei einer Supernova-Explosion kann innerhalb von Sekunden mehr Energie in den Weltraum freigesetzt werden, als alle Sterne der Galaxie zusammen in derselben Zeit erzeugen.

Das Leben eines Sterns endet mit einer gewaltigen Explosion. Infolge dieser Explosion tendiert ein Teil der Masse des Sterns unter dem Einfluss der Gravitationskontraktion zum Zentrum (in diesem Moment werden die Gravitationskräfte nicht mehr durch thermonukleare Reaktionen zurückgehalten), und der andere Teil fliegt im Weltraum auseinander. Die Hülle eines Roten Riesen erreicht kolossale Dimensionen – Hunderte von Sonnenradien – und verteilt sich im Laufe von etwa 10.000 bis 100.000 Jahren im Weltraum. Die Druckwelle transportiert Material vom sterbenden Stern weg und in den interstellaren Raum. Die verstreuten Hüllen von Sternen können anschließend wieder zur Bildung sternbildender Gaswolken übergehen.

Das Phänomen der Ablösung der äußeren Hülle wird als Supernova-Explosion bezeichnet. Diese Explosion wird von einer so starken Strahlung begleitet, dass der einst dunkle Stern manchmal sogar tagsüber am Himmel sichtbar ist. Das Schicksal des zentralen Teils des Sterns hängt vollständig von seiner Anfangsmasse ab.

3. Das letzte Stadium der Entwicklung eines Sterns.

Nachdem sich der Stern auszudehnen beginnt, verlässt er die Hauptreihe, seine Tage sind nun gezählt. Von diesem Moment an beginnt das Leben eines Sterns zu sinken.

Dem Stern fehlt jede Möglichkeit, seine Energiereserven zu reproduzieren. Das bedeutet, dass sie sterben muss. Nachdem nun seine Kernenergiereserven erschöpft sind, kann der Stern nur noch schrumpfen und die Gravitationsenergie nutzen, um sein Leuchten aufrechtzuerhalten.

Nachdem der Stern seine Energiequellen erschöpft hat, beginnt er abzukühlen und zu schrumpfen. Das Endprodukt der Sternentstehung sind kompakte, massereiche Objekte, deren Dichte um ein Vielfaches größer ist als die von gewöhnlichen Sternen.

Sterne unterschiedlicher Masse erreichen einen von drei Zuständen: Weiße Zwerge, Neutronensterne oder Schwarze Löcher. Antrag Nr. 9.

3.1. Weiße Zwerge.

Weiße Zwerge sind das Endstadium der Sternentwicklung nach der Erschöpfung der thermonuklearen Energiequellen für Sterne mittlerer und niedriger Masse (deren Masse weniger als 10 Sonnenmassen beträgt). Aufgrund der geringen Masse sind die Gravitationskräfte relativ schwach und die Kompression des Sterns (Gravitationskollaps) hört auf. Es gelangt in den stabilen Zustand eines Weißen Zwergs. Weiße Zwerge sind sehr dichte, heiße, kleine Sterne aus entartetem Gas. Die Atome des Gases werden ionisiert, die Elektronen sind nicht mehr an einzelne Kerne gebunden, sondern bewegen sich relativ zu diesen frei. Der Prozess der Trennung von Elektronen von Kernen erfolgt durch Druckionisation. Wenn die Ionisierung abgeschlossen ist, bewegt sich die Elektronenwolke relativ zum Gitter schwererer Kerne, sodass die Materie des Weißen Zwergs bestimmte physikalische Eigenschaften annimmt, die für Metalle charakteristisch sind. In einer solchen Substanz wird Energie durch Elektronen an die Oberfläche übertragen, so wie sich Wärme entlang eines Eisenstabs ausbreitet, der an einem Ende erhitzt wird.

Mit einer Masse in der Nähe der Sonne beträgt der Radius eines Weißen Zwergs nur wenige tausend Kilometer (Hunderte Male kleiner als die Größe der Sonne). Die durchschnittliche Materiedichte darin übersteigt oft eine Tonne pro Kubikzentimeter! Ein Weißer Zwerg strahlt nicht mehr viel sichtbares Licht aus und wird daher unsichtbar. Die Temperatur eines Weißen Zwergs liegt zwischen tausend und mehreren zehntausend Grad. Kernreaktionen im Inneren des Weißen Zwergs finden nicht statt und das Leuchten entsteht durch langsame Abkühlung. Allmählich sinkt die Oberflächentemperatur des Weißen Zwergs und der Stern hört auf, weiß (in der Farbe) zu sein – es ist eher ein Brauner oder Brauner Zwerg – ein abgekühlter, toter Stern. Zunächst kühlt der Weiße Zwerg schnell ab, aber wenn die Temperatur in seinem Inneren sinkt, verlangsamt sich die Abkühlung. Schätzungen zufolge nimmt die Leuchtkraft eines Weißen Zwergs in den ersten Hunderten von Millionen Jahren um 1 % der Leuchtkraft der Sonne ab.

Die Masse von Weißen Zwergen darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten – dies ist die sogenannte Chandrasekhar-Grenze, die etwa 1,4 Sonnenmassen entspricht.

3.2. Neutronensterne.

Ein Neutronenstern ist der Endzustand der Entwicklung massereicherer Sterne (10 bis 30 Sonnenmassen). Der Druck der entarteten Elektronen kann die Kontraktion nicht aufhalten, die Kontraktion geht weiter. Durch die starke Schwerkraft im Inneren fallen Elektronen in den Atomkern, wo sie mit Protonen zu Neutronen verschmelzen. Die elektromagnetischen Kräfte, die benachbarte Kerne trennen, verschwinden. Bald besteht fast der gesamte Stern nur noch aus Neutronen und hat eine so enorme Dichte (die Dichte ist 100 Millionen Mal höher als die Dichte von Wasser), dass eine riesige Sternmasse, die das 1,5- bis 2-fache der Sonnenmasse beträgt, in einer sehr kleinen Kugel konzentriert ist Ein Radius von nur 10–20 Kilometern und die Kompression hört auf – ein Neutronenstern entsteht. Die maximal mögliche Masse eines Neutronensterns wird als Oppenheimer-Volkov-Grenze bezeichnet und beträgt in jedem Fall nicht mehr als drei Sonnenmassen. . Neutronensterne haben ein riesiges Magnetfeld, das milliardenfach größer ist als das Erdmagnetfeld. Ihre Umlaufzeit wird extrem kurz, wenn die Größe des Sterns abnimmt (aufgrund der Drehimpulserhaltung). Manche machen 600 Umdrehungen pro Sekunde. Wenn die Achse, die die magnetischen Nord- und Südpole dieses schnell rotierenden Sterns verbindet, auf die Erde zeigt, ist es möglich, einen Strahlungsimpuls zu erkennen, der sich in Abständen wiederholt, die der Rotationsperiode des Sterns entsprechen. Solche Neutronensterne wurden „Pulsare“ genannt und waren die ersten entdeckten Neutronensterne. Die erste Beobachtung eines Neutronensterns fand 1968 statt.

3.3 Schwarzes Loch.

Ein Schwarzes Loch ist der Endzustand der Entwicklung von Sternen, die 30 oder mehr Sonnenmassen haben. Wenn die Bildung eines Neutronensterns den Gravitationskollaps nicht stoppt, wird das letzte Stadium in der Entwicklung des Sterns ein Schwarzes Loch sein. Schwarze Löcher entstehen durch den Kollaps riesiger Neutronensterne (mehr als 3 Sonnenmassen). Beim Komprimieren verdichtet sich ihr Gravitationsfeld immer mehr. Schließlich schrumpft der Stern so stark, dass das Licht seine Anziehungskraft nicht mehr überwinden kann. Der Radius, auf den ein Stern schrumpfen muss, um sich in ein Schwarzes Loch zu verwandeln, wird Gravitationsradius genannt. Bei massereichen Sternen sind es mehrere zehn Kilometer. Da Schwarze Löcher nicht leuchten, kann man sie nur beurteilen, indem man die Wirkung ihres Gravitationsfeldes auf andere Körper beobachtet. Der Begriff „Schwarzes Loch“ selbst wurde 1968 vom amerikanischen Physiker John Wheeler in die Wissenschaft eingeführt, um einen kollabierten Stern zu bezeichnen.

Solche Objekte werden „Löcher“ genannt, weil alles, was ihnen zu nahe kommt, unweigerlich auf ihre Oberfläche fällt und nichts sie verlassen kann. Sämtliche Materie verschwindet sozusagen unwiederbringlich in einem Schwarzen Loch. Die anfängliche Masse des Sterns, der schließlich zu einem Schwarzen Loch werden wird,

Das weitere Leben eines Neutronensterns und eines Schwarzen Lochs unterscheidet sich kaum voneinander. Derzeit ist der quantenmechanische Mechanismus der „Verdampfung“ von Schwarzen Löchern und Neutronensternen bekannt. Für ihre vollständige Verdunstung sind jedoch Zeiten erforderlich, die mehr als 1030–1040 Mal länger sind als die Zeit der Existenz des Universums. Anhang Nr. 10.

4. Lebenszyklus der Sonne.

Unsere Sonne, ein gewöhnlicher Stern, befindet sich seit 5 bis 6 Milliarden Jahren in dieser Reihenfolge und wird offenbar genauso viel Zeit auf ihr verbringen, da sie sich mitten in ihrem Entwicklungspfad befindet. Wenn die ursprüngliche Masse der Sonne jedoch nur doppelt so groß wäre, wäre ihre Entwicklung längst beendet und das Leben auf der Erde hätte nicht die Zeit gehabt, seinen Höhepunkt in Form eines Menschen zu erreichen. Anhang Nr. 11.

Die Sonne befindet sich seit etwa 5 Milliarden Jahren im aktiven Stadium der Wasserstoffverbrennung im Prozess der aktiven Nukleosynthese, und die Wasserstoffreserven im Kern sollten für weitere 5,5 Milliarden Jahre ausreichen. Nach modernen Konzepten führt die Strahlung der Energie von Sternen zu einer Abnahme ihrer Masse. In diesem Sinne ist zu verstehen, dass Energie und Masse ein und dasselbe sind. Die Sonne verliert jede Sekunde Millionen Tonnen. Allerdings hat es in den 5 Milliarden Jahren seines Bestehens nur die Hälfte des in seinen Eingeweiden verfügbaren Kernbrennstoffs verbraucht. Bei der Sekundärverbrennung von Helium im Kern: Aus drei Heliumkernen entsteht ein Kohlenstoffkern, dabei wird so viel Energie aus dem Stern freigesetzt, dass der Stern buchstäblich anzuschwellen beginnt. Insbesondere wird sich die Sonnenhülle in diesem Lebensstadium über die Umlaufbahn der Venus hinaus ausdehnen. In diesem Fall bleibt die Gesamtenergie der Strahlung des Sterns ungefähr auf dem gleichen Niveau wie in der Hauptphase seines Lebens, aber da diese Energie nun über eine große Oberfläche abgestrahlt wird, kühlt sich die äußere Schicht des Sterns auf den roten Teil ab des Spektrums. Der Stern verwandelt sich in einen Roten Riesen.

Bei Sternen wie der Sonne beginnt nach der Erschöpfung des Brennstoffs, der die Sekundärreaktion der Nukleosynthese antreibt, erneut das Stadium des Gravitationskollapses – dieses Mal das letzte. Die Temperatur im Kern kann nicht mehr auf das Niveau ansteigen, das zum Starten der nächsten Fusionsstufe erforderlich ist. Daher zieht sich der Stern zusammen, bis die Kräfte der Gravitationsanziehung durch die nächste Kraftbarriere ausgeglichen werden. Seine Rolle spielt der Druck des entarteten Elektronengases (das Chandrasekhar-Limit). Elektronen, die bis zu diesem Zeitpunkt die Rolle arbeitsloser Statisten in der Entwicklung des Sterns spielten, nehmen nicht an Kernfusionsreaktionen teil und bewegen sich frei zwischen den Kernen, die sich im Fusionsprozess befinden. Ab einem bestimmten Kompressionsstadium werden ihnen die Elektronen entzogen des „Lebensraums“ und beginnen, der weiteren Gravitationskompression des Sterns zu „widerstehen“. Der Zustand des Sterns stabilisiert sich und er verwandelt sich in einen entarteten Weißen Zwerg. Wenn in diesem Zustand die Größe des Sterns um den Faktor Hundert abnimmt und die Dichte eine Million Mal höher als die Dichte von Wasser wird, strahlt der Stern Restwärme in den Weltraum ab, bis er vollständig abkühlt und sich in einen Schwarzen Zwerg verwandelt.

Die überwiegende Mehrheit der Sterne, einschließlich der Sonne, beenden ihre Entwicklung durch Kontraktion, bis der Druck entarteter Elektronen die Schwerkraft ausgleicht. Der Stern wird Weißer Zwerg genannt. Ihm werden Energiequellen entzogen, und wenn er allmählich abkühlt, wird er dunkel und unsichtbar. Nach 8-9 Milliarden Jahren verwandelt er sich zunächst in einen Roten Riesen, wird dann, wenn er seine Schale abwirft, zu einem Weißen und schließlich zu einem „Schwarzen“ Zwerg.

Abschluss

Die Welt der Sterne ist sehr vielfältig, weist aber auch bestimmte Muster auf. Die Lebensdauer eines Sterns und was er am Ende seines Lebensweges wird, wird vollständig von seiner Masse bestimmt. Sterne mit einer größeren Masse als die Masse der Sonne leben viel kürzer als die Sonne, und die Lebensdauer der massereichsten Sterne beträgt nur Millionen von Jahren. Für die überwiegende Mehrheit der Sterne beträgt die Lebensdauer etwa 15 Milliarden Jahre. Wie alle Körper in der Natur bleiben Sterne nicht unverändert, sie entwickeln sich weiter. Obwohl die Sterne auf der menschlichen Zeitskala ewig zu sein scheinen, werden sie wie Menschen geboren, leben und sterben. Anhang Nr. 12.

Antrag Nr. 1(Spiralgalaxie)

Antrag Nr. 2 ( Molekülwolkenkomplex im Orion.)

Bewerbung Nr. 3(Geburt eines Protosterns)

Antrag Nr. 4(Doppelsternsysteme)

Antrag Nr. 5(Menschen sind Riesen und Zwerge. Vertreter verschiedener Rassen.)

Antrag Nr. 6(Farbe abhängig von der Temperatur)

Stern Arcturus aus dem Sternbild Bootes, gelb-orange. Stern Rigel aus dem Sternbild Orion, weiß - blau. Stern Antares aus dem Sternbild Skorpion, leuchtend rot .

Bewerbungsnr. 7 (Hertzsprung-Russell-Diagramm.)

Antrag Nr. 7(Modell eines Blauen Riesen und eines Roten Zwergs)

Modell der Sonne und eines Roten Riesen.

Antrag Nr. 8

Antrag Nr. 9

Antrag Nr. 10

Antrag Nr. 11

Anhang Nr. 12

LITERATUR

Teyler R. Struktur und Entwicklung von Sternen. M., 1973

Shklovsky I.S. Sterne. Ihre Geburt, ihr Leben und ihr Tod. M., 1984

Masevich A.G., Tutukov A.V. Entwicklung der Sterne: Theorie und Beobachtungen. M., 1988

Bisnovaty-Kogan GS, Physikalische Prozesse der Theorie der Sternentwicklung. M., 1989

Surdin V.G., Lamzin S.A., Protostars. Wo, wie und woraus Sterne entstehen. M., 1992

I.G.Kolchinsky, A.A.Korsun, M.G.Rodriguez. Astronomen. 2. Auflage, Kiew, 1986.

Weltraumphysik. 2. Aufl., M.: Sowjetische Enzyklopädie, 1986.

F. Yu. Siegel. Schätze des Sternenhimmels. 2. Aufl., M.: Nauka, 1980.

P. G. Kulikovsky. Sternenastronomie. 2. Aufl., M.: Nauka, 1985.

S. Shapiro, S. Tukolsky. Schwarze Löcher, Weiße Zwerge und Neutronensterne. M.: Mir, 1985.

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Wissenschaftlicher Berater: Grundschullehrer, Klassenlehrer.

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Städtische Bildungseinrichtung

„Grundschule Gesamtschule Nr. 000“

ANMERKUNG.

Die Geschichte der Raumfahrt ist eine spannende Geschichte über reale Ereignisse mit nicht-fiktiven Charakteren.

Flügel zu gewinnen, Raum und Zeit zu erobern, in die Geheimnisse des Universums einzudringen, ist in allen historischen Epochen der innerste Traum des Menschen geblieben. Um diesem Traum näher zu kommen, haben die besten Vertreter vieler Länder und Völker gearbeitet und gewagt.

Die Erforschung des Weltraums hat die Menschheit seit jeher beschäftigt. Besonders viele Entdeckungen auf diesem Gebiet wurden in den letzten 60 Jahren gemacht. Wissenschaft und Raumschiffbau machten große Fortschritte.

Arbeitsschritte am Projekt: Informationen sammeln, Umfrage unter Mitschülern durchführen, Präsentation zeigen, Analyse der nach der Informationspräsentation eingegangenen Antworten.

Als Ergebnis der Umfrage stellte sich heraus, dass die Studierenden über unvollständige, oberflächliche Kenntnisse über den Weltraum verfügen.

Ziel dieser Arbeit ist die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit Print- und Internetmaterialien zum Thema „Zu den Sternen!“, die Wissensbildung unter Mitschülern über die Entwicklung der Raumfahrt, über die ersten Flüge ins All, über die Rolle der Tiere im Weltraum Erkundung.

Die Relevanz der Arbeit besteht darin, die Rolle von Tieren bei der Weltraumforschung zu verfolgen.

Der Zweck der Arbeit: den Prozess der Weltraumforschung zu verfolgen und mehr über die Entstehung von Raumfahrzeugen zu erfahren.

Die Bedeutung dieser Arbeit liegt in der Entwicklung des Interesses an Forschungsaktivitäten bei der Arbeit an einem Projekt.

google_protectAndRun("render_ads. js::google_render_ad", google_handleError, google_render_ad); Ziel: unter Mitschülern Wissen über die Entwicklung der Raumfahrt, über die ersten Flüge ins All zu vermitteln;

Aufgaben:

ü Die Geschichte der Raumfahrt (die Geschichte der bemannten Weltraumforschung) studieren.

ü Sehen Sie sich Bücher über die Entwicklung der Raumfahrt und die ersten Flüge ins All an.

ü Frag deine Eltern, andere Leute.

ü Kennenlernen von Filmen und Fernsehfilmen zu diesem Thema des Projekts

ü Greifen Sie auf das globale Internet zu.

Etappen:

ü Sammeln von Informationen

ü Durchführung einer Umfrage unter Klassenkameraden

ü Präsentation anzeigen

ü Analyse der nach Übermittlung der Informationen eingegangenen Antworten

Die Relevanz der Forschung:

Mich interessierten Antworten auf folgende Fragen:

Wie begann der Mensch, den Weltraum zu erforschen?

Wer hat das erste Raumschiff geschaffen?

Wann wurde der erste Satellit gestartet?

Wer flog als Erster ins All?

Umfrage:

Um herauszufinden, was die Jungs über den Weltraum wissen, habe ich beschlossen, eine Umfrage durchzuführen und folgende Fragen zu stellen:

Was wissen Sie über den Weltraum? Wer hat das erste Raumschiff geschaffen? Wer flog als Erster ins All? Wann flog der Mensch zum ersten Mal ins All?

Was wissen Sie über den Weltraum?

Wer hat das erste Raumschiff geschaffen?

Wer flog als Erster ins All?

Wann flog der Mensch zum ersten Mal ins All?

Fazit: Die Umfrage ergab, dass Studierende über unvollständige, oberflächliche Kenntnisse über den Weltraum verfügen.

Nachdem der Mensch das Flugzeug erfunden und den Himmel erobert hatte, wollten die Menschen noch höher hinaus.

Der 4. Oktober 1957 war ein bedeutendes Datum. An diesem Tag wurde der erste künstliche Erdsatellit gestartet. Das Weltraumzeitalter hat begonnen. Der erste Satellit der Erde war eine glänzende Kugel aus Aluminiumlegierungen und hatte einen kleinen Durchmesser von 58 cm und ein Gewicht von 83,6 kg.

Das Gerät verfügte über zwei Meter lange Schnurrbartantennen und im Inneren waren zwei Funksender angebracht. Die Geschwindigkeit des Satelliten betrug 28.800 km/h. In anderthalb Stunden umkreiste der Satellit den gesamten Globus und machte an einem Flugtag 15 Umdrehungen. Derzeit kreisen zahlreiche Satelliten um die Erde. Einige dienen der Fernseh- und Radiokommunikation, andere sind wissenschaftliche Labore.

Wissenschaftler standen vor der Aufgabe, ein Lebewesen in die Umlaufbahn zu bringen.

Der Weg ins All wurde für Juri Gagarin von ... Hunden gepflastert. Tierversuche begannen bereits 1949. Die ersten „Kosmonauten“ wurden in Haustüren rekrutiert. Das waren gewöhnliche Waisenhunde. Sie wurden gefangen, in eine Gärtnerei geschickt und an wissenschaftliche Institute verteilt. Dies war die erste Gruppe von Hunden. Insgesamt wurden 32 Hunde gefangen.

Sie beschlossen, die Hunde als Testpersonen zu nehmen, weil die Wissenschaftler wussten, wie sie sich verhalten, und die strukturellen Merkmale des Körpers verstanden. Darüber hinaus sind Hunde nicht launisch, sondern leicht zu trainieren. Und die Mischlinge wurden ausgewählt, weil die Ärzte glaubten, dass sie vom ersten Tag an ums Überleben kämpfen mussten, außerdem waren sie unprätentiös und gewöhnten sich sehr schnell an das Personal. Die Hunde mussten die festgelegten Standards erfüllen: nicht schwerer als 6 Kilogramm und nicht größer als 35 cm, damit die Tiere in die Raketenkabine passen. Sie dachten daran, dass die Hunde auf den Seiten der Zeitungen „protzen“ müssten, und wählten hübschere, schlankere Hunde mit intelligenten Schnauzen. Sie wurden auf einem Vibrationsstand, einer Zentrifuge, in einer Druckkammer trainiert: Für die Raumfahrt wurde eine Druckkabine gebaut, die an der Spitze der Rakete befestigt wurde.

Die Flüge wurden von Hunden gemacht: Gypsy, Dezik, Nipper, Fashionista, Boat, Unlucky, Chizhik, Lady, Courageous, Baby, Snowflake, Bear, Ginger, ZIB, Fox, Rita, Bulba, Button, Minda, Albina, Red, Joyna , Palma, Courageous, Motley, Pearl, Malek, Fluff, Belyanka, Zhulba, Button, Eichhörnchen, Pfeil und Sternchen.

Der Zweck des Experiments, Tiere in den Weltraum zu befördern, bestand darin, die Wirksamkeit von Lebenserhaltungssystemen zu testen und die kosmische Strahlung auf lebende Organismen zu untersuchen.

Der erste Hundestart fand am 22. Juli 1951 auf dem Trainingsgelände Kapustin Yar statt – die Mischlinge Dezik und Gypsy haben ihn erfolgreich bestanden! Gypsy und Dezik stiegen 110 km hoch, dann stürzte die Hütte mit ihnen frei auf eine Höhe von 7 km ab. An dieser Stelle öffnete sich der Fallschirm und beide „Kosmonauten“ landeten sicher. An diesem Tag wurde das Schicksal des bemannten Astronauten entschieden – Lebewesen können mit Raketen fliegen!

Am meisten freute sich Chefdesigner Korolev. Er streichelte die Tiere, verwöhnte sie mit Würstchen, verfrachtete sie dann in sein Auto und brachte sie „nach Hause“ – in das Gehege, in dem sie lebten. Leider scheiterte der zweite Start: Beim zweiten Test starben Dezik und seine Partnerin Lisa – der Fallschirm öffnete sich nicht. Während des gesamten Versuchszeitraums (bis Frühjahr 1961) wurden 29 Raketen mit Tieren abgefeuert. In diesem Fall starben 10 Hunde. Hunde starben an Druckverlust in der Kabine, Ausfall des Fallschirmsystems und Störungen im Lebenserhaltungssystem.

Aber es gab auch lustige Fälle. Eines Abends, am Vorabend des Fluges, ging der Laborassistent mit den Mischlingen, die eigentlich fliegen sollten, spazieren. Einer der Hunde, Bold, war bereits im Weltraum. Sobald der Laborassistent die Leine löste, rannte der Bold davon – offenbar hatte er das Gefühl, dass er gleich wieder fliegen würde. Egal wie sehr sie ihn lockten, er kehrte nicht zurück. Und dann schickten sie anstelle des Bold einen Mischling geeigneter Größe zum Fliegen, wuschen ihn, schnitten die Haare an den Stellen ab, an denen Sensoren angebracht werden mussten, und steckten ihn in einen Overall. Der Start verlief gut, die Tiere kamen lebend und gesund zurück. Doch Korolev entdeckte sofort eine Auswechslung. Ich musste dir erzählen, was am Tag zuvor passiert ist. Dann berichtete der Laborassistent, dass der schlaue Bold zurückgekehrt sei und friedlich an seiner Stelle schlief.

Anfang der 1950er Jahre flogen 48 Hunde ins All. Davon stiegen Ryzhaya und Damka auf eine Höhe von 200 km, Belyanka und Pyostraya auf 473 km. Dog Brave war bereits 4 Mal im Weltraum.

Seit 1952 begannen sie mit der Erforschung von Tierflügen in Raumanzügen. Der Anzug bestand aus gummiertem Stoff in Form einer Tasche mit zwei geschlossenen Ärmeln für die Vorderpfoten. Daran war ein abnehmbarer Helm aus transparentem Plexiglas befestigt. Darüber hinaus entwickelten sie einen Auswurfwagen, auf den ein Tablett mit einem Hund sowie Ausrüstung gestellt wurde. Dieses Design wurde in großer Höhe aus einer fallenden Kabine abgefeuert und per Fallschirm abgestürzt.

Anfang 1956 wurde eine neue Aufgabe gestellt: einen 30-tägigen Flug mit zwei Hunden vorzubereiten. Es gab viele Probleme: eine neue Druckkabine zu schaffen, ein Luftregenerationssystem zu entwickeln, eine Nährstoffmischung und eine automatische Vorrichtung zur regelmäßigen Fütterung vierbeiniger Astronauten zu entwickeln, eine „Weltraumtoilette“ für Hunde zu entwickeln. Für die Beschickung wurde ein spezieller automatischer Förderer geschaffen. Einmal am Tag wurde unter dem Tablett, in dem der Hund lag, auf einem Band eine neue Schachtel mit einer pastösen Mischung hervorgeholt – dies war sowohl Essen als auch Trinken.

Nachdem der erste künstliche Erdsatellit in die Umlaufbahn gebracht worden war, beschloss der Chefkonstrukteur, einen Hund auf den zweiten Satelliten zu schicken. Der zweite sowjetische Satellit wurde am 3. November 1957 um halb sechs Uhr morgens Moskauer Zeit gestartet. An Bord hatte er wissenschaftliche Ausrüstung und eine kleine Lebensinsel – eine Druckkabine mit Hund. Es war klar, dass der Hund nicht zur Erde zurückkehren würde: Auf dem Schiff befand sich kein Abstiegsfahrzeug. Von den drei Kandidaten – sie hießen Albina, Laika und Mukha – wählten sie die ruhige und liebevolle Laika. Laika wurde 1954 geboren. Zu diesem Zeitpunkt war Laika etwa zwei Jahre alt und wog etwa 6 kg. Es wurde berechnet, dass der Hund eine Woche an Bord leben würde. Für diesen Zeitraum wurden Nahrungsmittel und Sauerstoff bereitgestellt. Und damit das Tier nicht leidet, wenn die Luft ausgeht, haben sich die Designer eine Spritze ausgedacht, mit der eine einschläfernde Injektion vorgenommen wird. Doch die Hunde lebten nur wenige Stunden in der Schwerelosigkeit, das Schiff wurde sehr heiß und Laika starb an Stress und Überhitzung.

Wie viele andere Tiere im Weltraum starb der Hund während des Fluges. Aber es war Laika, die als erstes Tier in die Erdumlaufbahn gebracht wurde. Sie umkreiste die Erde dreimal und starb auf der vierten Umlaufbahn. Laikas heldenhafte Mission hat sie zu einem der berühmtesten Hunde der Welt gemacht. Ihr Name ist auf einer Gedenktafel mit den Namen der toten Astronauten angegeben, die im November 1997 in Star City angebracht wurde.

Die Japaner verwendeten das Bild unseres Mischlings als Symbol für das Jahr des Hundes. In vielen Ländern wurden Briefmarken mit Laika herausgegeben. Als Hauptjahr des „Hunderaums“ kann 1960 angesehen werden.

Belka und Strelka sind Mischlingshunde, die mit dem sowjetischen Raumschiff Sputnik 5 ins All geschickt wurden und sich dort vom 19. bis 20. August 1960 aufhielten. Der Start erfolgte um 15:44 Uhr vom Kosmodrom Baikonur. Am nächsten Tag landete das Abstiegsfahrzeug mit den Tieren sicher im zugewiesenen Bereich.

Belka und Strelka waren bereits echte Astronauten. Hunde haben alle möglichen Tests bestanden. Sie könnten längere Zeit ohne Bewegung in der Kabine bleiben und großen Überlastungen und Vibrationen standhalten. Tiere haben keine Angst, sie können in ihren Versuchsgeräten sitzen und so die Bioströme des Herzens, der Muskeln, des Gehirns, des Blutdrucks, des Atemmusters usw. aufzeichnen.

Zum ersten Mal gelang es Belka und Strelka, länger als einen Tag mit einem echten Raumschiff um den Planeten zu fliegen und nach Hause zurückzukehren! Für den Flug wurden den Hunden spezielle Anzüge in den Farben Rot und Grün genäht. Während des Fluges konnten Wissenschaftler erstmals Tiere mit einer Fernsehkamera beobachten. Im Fernsehen wurden Aufnahmen vom Flug von Belka und Strelka gezeigt. Es war deutlich zu sehen, wie sie in der Schwerelosigkeit taumelten. Der Pfeil war vor allem auf der Hut, und Belka „tobte“ freudig und bellte sogar ...

Belka und Strelka wurden zu jedermanns Lieblingen. Sie wurden in Kindergärten, Schulen und Waisenhäuser gebracht. Den Journalisten wurde die Möglichkeit gegeben, sie zu berühren, aber sie wurden gewarnt: Egal wie sehr sie sie beißen.

Wissenschaftler untersuchten und beobachteten weiterhin Hunde auf der Erde. Es galt herauszufinden, ob der Flug ins All die Genetik des Tieres beeinflusste. Wenige Monate nach dem Flug bekam Strelka sechs gesunde Welpen. Der Ruhm der beiden gezüchteten Hunde war so groß, dass einer von Strelkas Welpen, Fluffy Fluffy, der Tochter des amerikanischen Präsidenten Carolyn Kennedy geschenkt wurde. Der Pfeil brachte zweimal gesunden Nachwuchs, süße Welpen, von deren Erwerb jeder träumen würde. Aber alle Welpen waren registriert und sie waren für jeden persönlich verantwortlich.

Beide Hunde erreichten ein sehr hohes Alter. Der Pfeil hinterließ zahlreiche Nachkommen. Derzeit befinden sich ausgestopfte Tiere im Moskauer Gedenkmuseum für Kosmonautik.

An Bord der Raumsonde befanden sich mit Belka und Strelka außerdem zwei weiße Ratten und 40 Mäuse, von denen 28 im Orbit starben.

Nach dem Siegeszug von Belka und Strelka tauchten schwarze Streifen auf. Am 26. Oktober explodierte eine Rakete auf der Startrampe und brannte aus. 92 Menschen kamen bei dem Brand ums Leben.

Am 1. Dezember 1960 startete ein Schiff mit den Hunden Pchelka und Mushka. Insgesamt blieben die Hunde einen Tag im Orbit. Alles verlief reibungslos, aber als sie den Befehl zur Rückkehr gaben, kam es zu einem Misserfolg. Höchstwahrscheinlich ist das Schiff abgebrannt.

Am 22. Dezember 1960 nahmen Zhemchuzhina und Zhulka ihren Platz im Satellitenschiff ein. Es gab einen Unfall. Das Abstiegsfahrzeug machte eine Notlandung in der Region Krasnojarsk. Ratten, Insekten und Pflanzen starben, aber die Hunde blieben am Leben. Der Akademiker Oleg Gazenko nahm Zhulka zu sich und sie verbrachte den Rest ihres Lebens im Haus des Generals.

Am 9. März 1961 flog Tschernuschka ins All. Der Hund musste eine Umdrehung um die Erde machen und wieder zurückkehren – ein genaues Modell des menschlichen Fluges. Alles verlief reibungslos.

Am 25. März 1961 wurde Zvyozdochka vom Stapel gelassen. Sie musste eine Umdrehung um die Erde und das Land vollenden. Neben dem Hund befand sich im Cockpit eine Astronautenpuppe, die der zukünftige DIV_ADBLOCK237">

„Forschungsarbeit Space Strangers of the Star Abgeschlossen von: Reznov Nikolai Aleksandrovich, einem Schüler der 3B-Klasse der MBOU „Sekundäre Allgemeinbildung …“

Forschungsarbeit

Weltraumfremde Sterne

Vollendet:

Reznov Nikolai Alexandrowitsch

Schüler der 3. Klasse

MBOU „Sekundarschule Nr. 24“

Stadt Tscherepowez, Region Wologda

Aufsicht:

Reznova Julia Rudolfovna

Fremdsprachenlehrer MBOU „Sekundarstufe Allgemeinbildung

Schulnummer 24 "

Einleitung S.2

Durchführung und Analyse der Umfrage S.3 2.

Ursprung und Merkmale der Sterne S.4 3.

Die berühmtesten Stars S.5 4.

Sternenbeobachtung S.6 5.

Abschluss. S.7 6.

Literatur S.8 7.

Anwendungen:

Anhang 1. Fragebogen Anhang 2. Arten von Sternen Anhang 3. Das Ergebnis der Bewegung der Sterne Ursa Major Anhang 4. Teleskop (Foto) Anhang 5. Stern Arcturus.

Einleitung Jeder liebt es, in die Sterne zu schauen. Jemand bewundert einfach die Schönheit des Nachthimmels, während jemand versucht, die Geheimnisse zu lüften, mit denen der Kosmos behaftet ist. Was sind Sterne? Wie sind sie angeordnet? Warum leuchten sie am Himmel? Diese Fragen beunruhigen die Menschen schon immer. Vor ein paar Jahren begann ich mich auch für dieses Problem zu interessieren. Ich glaube, dass dieses Problem relevant ist, weil die Menschen die Entstehungsgeschichte unseres Universums kennen sollten, da dieses Wissen hilft, sich vorzustellen, wie unser Planet, unser Sonnensystem entstanden ist, wie sich unser Sonnensystem weiterentwickeln wird und ob dies möglich ist Es könnte ein System um einen anderen Stern entstehen.

Das Untersuchungsobjekt meiner Arbeit sind die Sterne.

Gegenstand der Studie ist die Entwicklungsgeschichte des Sterns und das Wissen der Studierenden über den Weltraum.

Der Zweck der Arbeit: das verfügbare Material zur Entstehung und Entwicklung von Sternen zu untersuchen;

den Informationsstand der Schüler der Klassen 2 und 9 ermitteln;

Hierzu wurden folgende Aufgaben gestellt:

1. Führen Sie eine Fragebogenbefragung unter Schülern der Klassen 2 und 9 durch

2. Fragebögen bearbeiten und herausfinden, was sie bereits über die Geheimnisse der Sterne wissen;

3. Studieren Sie die Literatur und wählen Sie das notwendige Material aus;

4. Fassen Sie Ihre eigenen Beobachtungen der Sterne zusammen

5.Beenden Sie eine Forschungsarbeit und eine Präsentation.

Bei der Vorbereitung meiner Arbeit habe ich Methoden wie Beobachtung, Befragung, Vergleich, Studium und Verallgemeinerung verwendet.

Die praktische Bedeutung dieser Arbeit liegt darin, dass die gesammelten Materialien von Schülern und Lehrern für zusätzliche Unterrichtsstunden in der Außenwelt genutzt werden können.

Durchführung und Analyse der Befragung Eine der Etappen dieser Arbeit war die Befragung der Schüler unserer Schule.

Ich wollte wissen, was sie über die Sterne wissen und ob sie überhaupt etwas über den Weltraum wissen wollen, ob dieses Thema für sie interessant ist. Den Schülern der Klassen 2c und 9b unserer Schule wurden mehrere Fragen gestellt. (Anhang 1) An der Umfrage nahmen 20 Personen teil (10 Zweitklässler und 10 Neuntklässler). Der Fragebogen bestand aus 5 Fragen.

Wir haben folgende Ergebnisse erhalten:

Die erste Frage wurde von 2 Personen richtig beantwortet, 10 % (1 von 2 und 1 von 9). Bei der Beantwortung der zweiten Frage nennen die Jungs Sterne wie Sirius, den Nordstern. Ich stelle fest, dass die Mehrheit bei der Beantwortung dieser Frage Sternbilder und nicht Sterne nannte.

Keiner der Schüler hat die dritte Frage richtig beantwortet.

Die Beantwortung der Fragen 4 und 5 zeigte, dass die Relevanz dieses Themas offensichtlich ist. Die Jungs wissen wenig über den Weltraum, aber sie wollen diese Informationen bekommen. Meine weitere Arbeit war so aufgebaut, dass ich einige interessante Fakten über die Sterne und meine eigenen Beobachtungen zusammenfasste.

Herkunft und Merkmale von Sternen.

Unser Universum ist voller Geheimnisse und Wunder. Wissenschaftler erforschen diese Geheimnisse. Und je weiter, desto mehr Fragen stellt uns der geheimnisvolle Kosmos. Es gibt viele „Bewohner“ im Weltraum: Planeten, Kometen, Meteoriten, Meteore, Schwarze Löcher, Galaxien und wahrscheinlich noch viel mehr, von dem wir nichts wissen. Eines der wunderbarsten Phänomene im Universum sind die Sterne. Sie waren es, die mich schon vor langer Zeit interessierten, als ich begann, mich für die Astronomie zu interessieren.

Sterne sind Himmelskörper, die aus Gas bestehen. Die am Himmel funkelnden Sterne erscheinen uns wie kleine funkelnde Körner. Tatsächlich handelt es sich um heiße Gaskugeln, in denen ständig thermonukleare Reaktionen stattfinden. Sterne variieren in Größe, Temperatur, Masse, chemischer Zusammensetzung und mehr.

Das Leben eines Sterns dauert Milliarden von Jahren. Sterne entstehen aus kosmischen Ansammlungen von Gas und Staub, sogenannten Nebeln. Ein Teil der Materie im Nebel beginnt zu kondensieren und bildet eine Gaswolke. Allmählich wird es kleiner und dichter. Es kommt zu einer Reaktion zwischen den Stoffen dieser Wolke und es entsteht ein neuer Stern.

Sterne werden in verschiedene Typen unterteilt: Roter Zwerg, Blauer Riese, Gelber Zwerg (siehe Anhang 2). Zu welcher Sternart es gehört, hängt davon ab, welche Art von Reaktion in ihm abläuft. Und welche Reaktion dabei stattfindet, hängt vom Alter des Sterns ab.

Manchmal explodiert ein schwach leuchtender Stern am Ende seines Lebens und leuchtet mehrere Wochen lang hell. Dieses Phänomen wird als Nova-Explosion bezeichnet. Wenn das Licht sehr hell ist, handelt es sich um eine Supernova-Explosion.

Darüber hinaus gibt es die Sterne in verschiedenen Farben. Die Farbe der Sterne hängt von ihrer Temperatur ab. Die kältesten Sterne sind rot. Ihre Oberflächentemperatur beträgt 3.000 Grad. Die Temperatur orangefarbener Sterne beträgt 4500, gelbe (wie die Sonne) - 6.000, weiße - 7500 Grad. Die heißesten Sterne können Temperaturen von 35.000 Grad erreichen.

Es gibt viele Sterne. Wenn wir alle Sterne zählen, die wir zu einem bestimmten Zeitpunkt über der Horizontlinie sehen, werden es etwa dreitausend sein. Mit der Zeit verändert sich das Aussehen des Sternenhimmels, die Gesamtzahl bleibt jedoch ungefähr gleich. Darüber hinaus sind im Winter und Sommer unterschiedliche Sterne sichtbar.

Alle Sterne haben Namen. Viele von ihnen sind nach antiken griechischen und antiken römischen mythischen Helden benannt, andere nach arabischen Namen, weil sie von arabischen Wissenschaftlern – Astronomen – gesehen wurden. Aber nur sehr helle Sterne haben Eigennamen. Und kleine und schwache werden oft als Buchstaben des griechischen Alphabets bezeichnet oder ihnen wird eine Zahl zugewiesen. In letzter Zeit ist es populär geworden, neu entdeckten Sternen die Namen berühmter Personen zuzuordnen.

Die berühmtesten Stars

Der erdnächste Stern nach der Sonne heißt Proxima Centauri. Es befindet sich im Sternbild Zentaur auf der Südhalbkugel. In Russland, im Nordwesten, ist es leider nicht sichtbar. Wenn Sie mit einer Geschwindigkeit von 40.000 Kilometern pro Stunde fliegen (das ist die Geschwindigkeit eines Raumschiffs), würde der Weg zu diesem Stern fast 114.000 Jahre dauern. Das ist 270.000 Mal größer als die Entfernung von der Erde zur Sonne.

Der hellste Stern der nördlichen Hemisphäre heißt Arcturus. Auf dem Territorium Russlands ist es das ganze Jahr über sichtbar. Es befindet sich in der Nähe des Sternbildes Ursa Major. Im Frühling ist es im südlichen Teil des Himmels sichtbar. Der Stern ist ein Roter Riese. Arcturus ist der erste Stern, der tagsüber mit einem Teleskop gesehen werden kann. Dies geschah vor sehr langer Zeit, im Jahr 1635.

Der andere hellste Stern, der an unserem Himmel beobachtet werden kann, ist Sirius. Es ist 22-mal heller als die Sonne. Sirius wiegt doppelt so viel. Dann die Sonne. Dieser Stern ist in beiden Hemisphären sichtbar. Auf dem Territorium Russlands ist dieser Stern nur im Herbst und Winter sichtbar. Interessanterweise sind nur Sonne, Mond, Mars, Venus und Jupiter heller als Sirius.

Zur Vereinfachung der Beobachtung sind alle Sterne in Sternbilder gruppiert. Tatsächlich können Sterne, die Teil derselben Konstellation sind, weit voneinander entfernt sein. Fast alle Sterne bewegen sich. Aus diesem Grund verändern sich die Silhouetten der Sternbilder im Laufe der Zeit. Zum Beispiel sah Ursa Major vor 100.000 Jahren völlig anders aus. Und in weiteren 100.000 Jahren wird es schon anders aussehen. (Anhang 3)

Beobachtungen einiger Sterne.

Am besten beobachtet man die Sterne bei klarem Wetter, bei Neumond, wenn das Mondlicht das Licht der Sterne nicht ablenkt oder überschattet. Sie können den Himmel mit bloßem Auge sehen. Aber es ist viel interessanter, es mit einem Teleskop zu machen. Schließlich können Sie auf diese Weise sehen, was das menschliche Auge nicht sehen kann.

Wie funktioniert ein Teleskop? In ein Teleskop tritt Licht durch eine Linse (oder einen konkaven Spiegel) ein, die als Objektiv bezeichnet wird. Die zweite Linse ist das Okular und liegt dem Auge zugewandt. Bei einer Linse handelt es sich um Glas, das in der Mitte und an den Rändern eine unterschiedliche Dicke aufweist, sodass es Lichtstrahlen sammeln kann. Das Teleskop vergrößert nicht den Himmelskörper, sondern sammelt mehr Licht von diesem Himmelskörper.

Je größer die Linse, desto mehr verschiedene Himmelskörper können durch sie gesehen werden.

Das von mir verwendete Teleskop hat einen Hohlspiegel. Diese Teleskope sind einfacher zu bedienen und einfacher einzurichten. Dieses Teleskop liefert eine visuelle Annäherung an das 200-fache. (Anhang 4) Wie wir einen Stern mit bloßem Auge sehen und wie er im Teleskop aussieht, ist sehr unterschiedlich. Ohne Teleskop sieht es aus wie ein leuchtender Punkt, aber im Teleskop ist es ein kleiner Kieselstein, der nicht leuchtet, sondern einfach etwas Leuchten abgibt. Dies lässt sich am Beispiel des Sterns Arcturus veranschaulichen.

Fotos können Sie in der App sehen. Auf dem ersten Bild ist es nur ein Sternenhimmel. Das zweite ist ein Bild eines Sterns durch ein Teleskop (Anhang 5).

Fazit Man kann endlos über die Sterne reden. Seit der Antike haben sie Menschen geholfen. Der antike Seefahrer hatte keine anderen Orientierungspunkte als die Sterne.

Der alte Bauer bestimmte den Zeitpunkt der Aussaat und Ernte anhand der Sterne. Und Sie können einfach die Schönheit des Sternenhimmels bewundern. Jetzt haben Astronomen eine sehr wichtige Frage: Gibt es im Universum ein System, das unserem ähnelt und für Leben geeignet ist? Schließlich ist auch das Zentrum unseres Systems, die Sonne, ein Stern.

Daher ist es so wichtig zu wissen, wie Sterne entstehen und sich entwickeln.

Abschließend möchte ich festhalten, dass die vor Beginn der Arbeiten gestellten Aufgaben erfüllt und das Ziel erreicht wurde. Die Materialien dieser Studie (Anwendungen, Präsentation) können von Schülern und Lehrern im Unterricht der Welt um sie herum verwendet werden.

–  –  –

8. Fernsehen Kadash „Astronomie und Weltraum“, Moskau, Rosmen, 2011

9. A.V. Kolpakov „Geheimnisse und Geheimnisse des Universums“, Moskau, „Olma Media Group“, 2014

10. Louis Stowell „Was ist Astronomie?“, Moskau, „Eksmo“, 2013

11.V.I. Tsvetkov „Sternenhimmel“, Moskau, „Eksmo“, 2013

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Bitte beantworten Sie die folgenden Fragen:

Was sind Sterne?_____________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Welche Sterne und Sternbilder kennen Sie?

________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

Warum werden Ihrer Meinung nach Sterne benötigt?

________________________________________________________________________________

Was denken Sie, ist es notwendig, sie zu studieren und warum?

________________________________________________________________________________

Was möchten Sie über den Weltraum wissen?

________________________________________________________________________________

Danke für Ihre Teilnahme!

Anhang 2 Anhang 3 Anhang 4

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