Исследовательская работа звезды и созвездия гипотеза. Исследовательская работа"тайны звездного неба"

Скачать:

Предварительный просмотр:

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №11

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

На тему: «ТАЙНЫ ЗВЕЗДНОГО НЕБА»

Выполнила: ученица 2 «А» класса

Петижева Амалия

Руководитель: Елисеева Н.П.

Новый Уренгой 2012

Введение……………………………………………………….3

Результаты анкетирования…………………..…………..……4

Почему звезды видно только ночью…………………...5
Тайна звездного блеска…………………………………5
Рождение звезд………………………………………..…6
Цвет звезд..……………………………………..………..6

Заключение………………………………………………….…7

Список литературы……………………………...…………….8

Приложения……………………………………………………9

Введение

Когда солнце исчезает за горизонтом и наступает ночь, перед нашими глазами возникает самая восхитительная картина в мире: звездное небо. Все мы любим наблюдать за этими бесчисленными сверкающими точками, которыми усыпано небо, - звездами. На первый взгляд можно насчитать несколько тысяч звезд, но в действительности их миллиарды.

Тайна звездного неба интересна всем ребятам без исключения, Учёные и астрономы провели много исследований, раскрыли много тайн. Про звезды написано много книг, снято много познавательных фильмов, и все же, многие ребята не знают всех тайн звездного неба.

Актуальность темы исследовательской работы заключается в том, что несмотря на высокую заинтересованность, которую ученики проявляют к данной теме, выявлена недостаточность их знаний в этой области. Выбранная тема учитывает возрастные особенности учащихся и способствует развитию их познавательной активности. Результаты исследования можно использовать на уроках по предмету «Окружающий мир». Нам всем с детства интересно, почему мы не можем дотянуться до звезд, чтобы потрогать и пересчитать их.

Таким образом, цель работы - провести исследование, изучить тайны звездного неба, подготовить материалы для доклада и рассказать одноклассникам о звездах. Для этого были поставлены следующие задачи:

провести анкетный опрос среди учеников 2-х классов
обработать анкеты и выяснить, что они уже знают о тайнах звезд;
изучить литературу, сайты сети Интернет и подобрать необходимый материал;
оформить исследовательскую работу и презентацию.

Методика написания исследовательской работы основана на анкетном опросе, изучении учебной, научной литературы, а также практических материалах по данной теме.

Результаты анкетирования

Ученикам 2-х классов было предложено ответить на вопросы анкеты, для того чтобы оценить их знания по данной теме, (Приложение 1). Анкета включала в себя 4 вопроса, в опросе приняли участие 22 ученика. Обработав анкеты, мы получили следующие результаты:

На 1 вопрос анкеты ответили верно, только 2 ученика (9%), остальные ребята либо ответили не верно, либо вообще затруднились ответить;
На 2 вопрос анкеты правильно ответил только 1 учащийся (4,5%);
На 3 вопрос, о рождении звезд, все ребята затруднились с ответом;
На 4 вопрос, верно ответили 2 ученика (9%).

Наглядно результаты анкетирования представлены в Приложении 2.

Таким образом, можно сделать вывод, что актуальность нашего исследования очевидна. Следовательно, далее наше исследование строилось опираясь на эти 4 вопроса.

Почему звезды видно только ночью

Так же, как днем не видно света лампочки или фонаря, а в темноте они хорошо различимы, звезды ярко сверкают в темноте ночи и не видны днем, поскольку их затмевает солнечный свет. И поэтому же их плохо видно при ясной луне. Единственную звезду можно увидеть днем - Солнце, но оно находится так близко от Земли, что на него нельзя смотреть прямо, поскольку интенсивность его света ослепляет. Солнце не самая большая звезда и не обладает большим теплом, чем другие, но оно ближе всех расположено к Земле и поэтому кажется больше остальных. Звезды находятся очень далеко от Земли, поэтому кажутся такими маленькими.

Тайна звездного блеска

Звезды похожи на огромные шары огня, они излучают огромное количество света - и с Земли мы воспринимаем этот свет как серебристый блеск. Это происходит потому, что звезды образованы горящими водородом и гелием, а эти газы при горении выделяют свет и тепло. У самых сияющих звезд яркость во много миллионов раз больше, чем у Солнца, хотя встречаются звезды, чье свечение в миллионы раз меньше.

Рождение звезд

Звезды существовали не всегда. Рассмотрим, как происходит рождение звезд. Почти все они развивались небольшими группами из относительно холодной массы, состоящей из газа и звездной пыли. Эта масса концентрировалась, то есть частицы космической материи объединились, образовав своего рода облако, называемое туманностью. Возможно, эта туманность начала вращаться и достигла высочайших температур, приблизительно около миллиона градусов по стоградусной шкале. Туманность, загоревшись, уже становится звездой.

Цвет звезд

Когда мы смотрим на звезды, нам кажется, что все они одного и того же цвета: бело-голубоватого. Но несомненно, что все они имеют разные цвета, которые зависят от их температуры. Звезды, выделяющие большее количество тепла,- белые и голубые, имеющие среднюю температуру,- желтые и оранжевые, а красные обладают наименьшим теплом. Солнце относится к звездам средней температуры, поэтому оно желтое, когда же оно начнет гаснуть и войдет в свою последнюю фазу активности, то станет красной звездой и в конце концов погаснет.

Заключение

В ходе выполнения исследовательской работы было проведено анкетирование среди учеников 2-х классов, на основе которого были подготовлены материалы исследования. В результате анкетирования мы выявили, что уровень знаний ребят по данной теме достаточно низкий.

Исходя из этого, структура работы была построена на основании анкетного опроса. Материалы исследования также представлены в презентационной форме.

Работа состоит из Введения, 4 пунктов, Заключения, Списка литературы и 2 Приложений.

В заключение можно отметить, что поставленные в работе задачи выполнены, цель достигнута. Материалы исследования могут быть использованы на уроке «Окружающий мир».

Список литературы

Что? Зачем? Почему? Большая книга вопросов и ответов / Перевод с испанского. - М.: ЭКСМО, 2009
Что такое. Кто такой: детская энциклопедия. - М: Астрель, 2008
Интернет ресурс - www.astronom.ru

Приложение 1

АНКЕТА

Ответь, пожалуйста, на предложенные вопросы!

(Поставь “V” или “+” напротив выбранного ответа)

Ты знаешь, почему звезды видно только ночью?

Ты знаешь, почему звезды блестят?

Не знаю ______ Да, знаю, потому что_____________________

__________________________________________________________

Ты знаешь, как родились звезды?

Не знаю _____ Да, знаю, потому что _____________________

__________________________________________________________

Как ты думаешь все звезды одного и того же цвета?

Да _______

Не знаю _______

Нет, потому что _________________________________________________

__________________________________________________________

Спасибо за участие!

Приложение 2

Результаты анкетирования

Научно- исследовательская работа Тема: Звезды Автор: Кошечкина Полина Класс: 4Д Научный руководитель: Комагина Т. В. Г. Подольск, 2014 г. 1. Звезды 2. Космические объекты 3. Созвездие большой медведицы 4. Созвездие стрелец 5. Созвездие Орион 6.Астрология 7. Исследование среди одноклассников 8. Вывод Цель: - Узнать что такое звезды; - Изучит небесные объекты; - Понаблюдать за созвездиями; - Провести исследования среди одноклассников. Задачи: - Изучить науку «Астрономия» - Повысить уровень одноклассников по данной теме - Найти свои созвездия на небе Звезды, горячие светящиеся небесные тела, подобные Солнцу. Звезды различаются по размеру, температуре и яркости. По многим параметрам Солнце – типичная звезда, хотя кажется гораздо ярче и больше всех остальных звезд, поскольку расположено намного ближе к Земле. Даже ближайшая звезда (Проксима Кентавра) в 272 000 раз дальше от Земли, чем Солнце, поэтому звезды кажутся нам светлыми точками на небе. Хотя звезды рассыпаны по всему небосводу, мы видим их только ночью, а днем на фоне яркого рассеянного в воздухе солнечного света они не видны. Живя на поверхности Земли, мы находимся на дне воздушного океана, который непрерывно волнуется и бурлит, преломляя лучи света звезд, отчего они кажутся нам мигающими и дрожащими. Космонавты на орбите видят звезды как цветные немигающие точки. Чем массивнее звезды, тем меньше их в космосе. Большинство звезд- красные и желтые (как наше Солнце) карлики, с другой стороны, массивные звезды светят гораздо ярче. Большинство карликов остается вне нашего поля зрения, так как они слишком тусклы. Космический объект - небесное тело (астрономический объект) или космический аппарат, находящиеся за пределами земной атмосферы в космическом пространстве. К естественным космическим объектам относятся звезды, планеты и их естественные спутники, астероиды, кометы и т. п. Искусственные космические объекты - космические аппараты, последние ступени ракет-носителей и их части. Космические тела, входящие в состав космических систем, обычно имеют общее происхождение, взаимосвязана гравитационными и электромагнитными полями и перемещаются в пространстве как единое целое. Мой папа много знает о звездах, как- то вечером он мне рассказывал о Большой и Малой медведице, и показывал их в телескоп. Больша́я Медве́дица (лат. Ursa Major) - созвездие северного полушария неба. Семь звезд Большой Медведицы составляют фигуру, напоминающую ковш с ручкой. Две самые яркие звезды - Алиот и Дубхе - имеют блеск 1,8 видимой звездной величины. По двум крайним звёздам этой фигуры (α и β) можно найти Полярную звезду. Наилучшие условия видимости - в марте-апреле. Видно на всей территории России круглый год (за исключением осенних месяцев на юге России, когда Большая Медведица спускается низко к горизонту). В школе нам преподают астрономию, это очень интересный предмет, я стала не только изучать его в классе, но и просить родных чтобы они купили мне книги о планетах и звездах! Например, по знаку зодиака я стрелец, вот что я узнала: Созвездие стрельца- является зодиакальным и находиться частично в Млечном Пути, а частично в поясе зодиака. Лучше всех в южной части горизонта это созвездие можно наблюдать по ночам в июле и августе. Теперь я знаю о самом красивом созвездии Ориона. Орион по древней легенде был храбрым и прекрасным юношей сыном повелителя морей Посейдона. От отца он унаследовал способность с легкостью перемещаться как в глубинах морей, так и по суше. Орион был знаменитым и азартным охотником. Созвездие Орион было известно за три тысячелетия до начала расцвета цивилизации. Жители Месопотамии называли его « Уру-анна», что переводится как « небесный свет». Его нетрудно найти в южной части небосклона, сравнительно невысоко над горизонтом. Астроло́гия (от др- греч ἄστρον «звезда» и λόγος «мысль, причина») - группа предсказательных практик, традиций и верований, постулирующих воздействие небесных тел на земной мир и человека (на его темперамент, характер, поступки и будущее) и, соответственно, возможность предсказания будущего по движению и расположению небесных тел на небесной сфере и относительно друг друга. Европейская и индийская астрология ведут свое происхождение от шумеро-вавилонских астральных мифов, в которых небесные тела (Солнце, Луна, планеты) и созвездия были ассоциированы с богами и мифологическими персонажами, влияние богов на земную жизнь в рамках этой мифологии трансформировалось во влияние на жизнь небесных тел - символов божеств. Вавилонская астрология была заимствована греками и, затем, в ходе контактов с эллинистическим миром, проникла в Индию. Вопросы, поставленные перед учениками 4 –Д класса, и ответы: В классе 29 учеников 1. Какое созвездие является зодиакальным и частично находиться во Млечном пути? 29 учеников Стрелец Близнец Не знаю Не помню 2. Сколько звезд в ходят в Большую Медведицу? Ученики 3 5 7 Не знаю 3. Чьим сыном был Орион? Ученики Посейдон Зевс Аид Не помню 4. Солнце это звезда? Ученики Не знаю Нет 0% 0% да Сомневаюсь 0% 100% 5. Нравиться ли Вам Астрономия как предмет? Ученики Да Нет - - - При анализе результатов анкетирования я сделала следующий вывод: Созвездие стрельца распространено Большую и Малую Медведицу каждый человек может наблюдать без телескопа на небе, и посчитать сколько в нее входят звезд. История Астрономии очень интересная, поэтому я считаю что изучать ее стоит не только в школе, но и дома. Солнце- это самая главная и большая звезда для всех жителей земли! Как и все тела в природе, звёзды не остаются неизменными, они рождаются, эволюционируют, и, наконец "умирают". Чтобы проследить жизненный путь звёзд и понять, как они стареют, необходимо знать, как они возникают. В прошлом это представлялось большой загадкой; современные астрономы уже могут с большой уверенностью подробно описать пути, ведущие к появлению ярких звёзд на нашем ночном небосводе. Астрономияочень интересная и увлекательная наука. Поэтому я советую изучать этот ее!!! 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. « Переменный звезды» – В. Венцель – 2013 г. «Юный астроном» - Ерпылев Н.П- 1012 г. « Звездные острова» – Ю.Н. Ефремов -2012 г. «Сокровища звездного неба» – Ф.Ю.Зигель- 2013 г. «Твоя Вселенная» - Е.П. Левитан – 2011г « Почему небо темное» – Рубин - 2011 г. «Вселенная от А до Я»- В. Г. Сурдин – 2012 г « Большая энциклопедия астрономии»- 2012 Г. « Планета Земля» – Б. Тейлор- 2012 г. « Что и как наблюдать на небе» – В. П. Цесевич

Дата публикации: 01.01.2016

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

Вступление.................................................................................................2

Раздел 1. Рождение звёзд.

1.1.Молекулярное облако - звёздная колыбель.......................................2

1.2. Рождение протозвезды.......................................................................3

Раздел 2. Эволюция звезд.

2.1.Гарвардская спектральная классификация звезд.............................4

2.2. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела. Характеристика звёзд главной последовательности...................................................................................5

2.3. Строение звезд. Модели некоторых типов звезд..............................7

2.4. Дальнейшая эволюция звезды, выход из главной последовательности...................................................................................8

Раздел 3. Заключительный этап эволюции звезды.

3.1.Белые карлики......................................................................................9

3.2.Нейтронные звёзды............................................................................10

3.3.Чёрная дыра........................................................................................10

Раздел 4 .Жизненный цикл Солнца........................................................11

Заключение..............................................................................................12

Приложение к работе...............................................................................13

Список использованной литературы.......................................................18

Тема: «Чем звёзды похожи на людей».

Цель: Изучить основные характеристики звезд, эволюцию их жизненного пути, найти сходства между небесными светилами и жителями Земли, людьми.

Вступление

На Земле главные действующие лица - это люди, а во Вселенной главные объекты -звёзды.97% вещества в нашей Галактике сосредоточено в звёздах.

Звезд бесчисленное множество. Никто не в силах точно сказать, сколько существует звезд, тем более звезды как люди рождаются и умирают. Можно лишь приближенно заявить, что в нашей Галактике около 150 000 000 000 звезд, а во Вселенной неизвестное число миллиардов галактик... А вот сколько звезд можно увидеть на небе невооруженным глазом известно точнее: около 4,5 тысяч. Звезды - это эволюционирующие объекты, т.е. находятся в постоянном изменении, развитии. Они, как и люди, рождаются, живут и умирают.

1.Рождение звёзд

Ближайшие к нам области звездообразования - это тёмные облака в созвездиях Тельца Космос часто называют безвоздушным пространством, однако, это не так. Большая часть «пустого» пространства в галактике в действительности содержит от 0,1 до 1 молекулы на см³.В межзвездном пространстве есть пыль и газ. Межзвёздный газ более чем на 67% (по массе) состоит из водорода, на 28% из гелия, и менее 5% приходится на все остальные элементы, самые обильные среди которых - кислород, углерод и азот.

1.1Молекулярное облако- называемым звёздной колыбелью.

Межзвёздный газ в основном концентрируется в спиральных рукавах Галактики, а там разбит на отдельные крупные молекулярные облака. Приложение №1

Молекулярное облако имеет плотность около миллиона молекул на см³.Масса такого облака превышает массу Солнца в 100 000-10 000 000 раз, благодаря своему размеру: от 50 до 300 световых лет в поперечнике, температура около -200 °С. Пока холодное разрежённое облако, межзвёздного газа, свободно вращается вокруг центра родной галактики, то ничего не происходит. Но стоит возникнуть внешнему возмущению, слегка уменьшившему размер облака, то наступает. К примеру, облака могут столкнуться друг с другом, или одно из них может пройти через плотный рукав спиральной галактики. Другим фактором может стать близлежащий взрыв, ударная волна которого столкнётся с молекулярным облаком на огромной скорости. Кроме того, возможно столкновение галактик, способное вызвать всплеск звёздообразования, по мере того, как газовые облака в каждой из галактик сжимаются в результате столкновения. Приложение №2

Именно при таких условиях возникают неустойчивые к гравитационному сжатию отдельные уплотнения в облаке массой порядка массы Солнца, а это значит, что становится возможным формирование звёзд.

Большинство молекулярных облаков зарегистрировано только по радиоизлучению(их в Галактике всего несколько тысяч). Некоторые, впрочем, давно известны астрономам, например тёмная туманность Угольный Мешок, хорошо видимая глазом в южной части Млечного Пути. Диаметр этого облака 12 пк, но оно выглядит большим, поскольку удалено от нас всего на 150 пк. Его масса около 5 тыс. солнечных масс. В таких гигантских молекулярных облаках и располагаются главные очаги формирования звёзд.

1.2 Рождение протозвезды.

Облака под действием сил гравитации сжимаются, в процессе сжатия часть облака уплотняется, уменьшаясь в размерах и одновременно нагреваясь.Если достаточно массивное для образования звезды облако настолько прогревается, что начинает активно излучать тепло и, может быть, слабо светиться темно-красным цветом (еще до начала ядерного синтеза), такое облако принято уже называть протозвездой (до-звездой). Приложение №3

В начале радиус протозвезды примерно в миллион раз больше солнечного. Она совершенно непрозрачна для видимого света, но прозрачна для инфракрасного излучения с длиной волны больше 10 мкм. Излучение уносит излишки тепла, выделяющегося при сжатии, так что температура не повышается и давление газа не препятствует коллапсу, т.е. происходит быстрое сжатие, практически свободное падение вещества к центру облака.

Однако по мере сжатия протозвезда делается всё менее прозрачной, что затрудняет выход излучения и приводит к росту температуры газа. В определённый момент протозвезда становится практически непрозрачной для собственного теплового излучения. Температура, а вместе с ней и давление газа быстро возрастают, сжатие замедляется. Протозвезда быстро достигает состояния, когда сила тяжести практически уравновешена внутренним давлением газа.

Как только температура в центре протозвезды достигнет 10 000 000 К, начинается ядерный синтез, в результате чего 4 ядра водорода объединяются в одно ядро гелия. Процесс термоядерного синтеза, выделяющий энергию и изменяющий состав вещества звезды, в сочетании с гравитацией, являются основными движущими силами звёздной эволюции.
Сжатие протозвезды останавливается световым давлением, она становится звездой.

Эволюция звезды начинается в гигантском молекулярном облаке, также называемым звёздной колыбелью.

Процесс рождения звезды продолжительный. Всё зависит от массы, насколько быстро протозвезда превратится в звезду. Звезды типа Солнца (желтые карлика) тратят на эту стадию своего рождения 30 000 000 лет, звезды в три раза массивнее (голубые гиганты) - 100 000 лет, а в десятеро менее массивные (красные карлики)- 100 000 000 лет. Итак, массивные звезды рождаются быстрее, однако маленькие звёзды образуются значительно чаще, чем крупные. Астрономы умеют довольно точно определять места, где происходит или недавно происходило рождение звезд. Области звездообразования выдает, как правило, присутствие массивных горячих и ярких звезд. Их век недолог, и потому наличие этих звезд есть явное указание на то, что родились они где-то здесь неподалеку в течение ближайших миллионов лет. Молекулярные облака, эти "фабрики по производству звёзд", изготовляют звёзды всевозможных типов. В среднем в Галактике ежегодно рождается примерно десяток звёзд с общей массой около пяти масс Солнца.

Примерно половина звёзд рождаются одиночными; остальные образуют двойные, тройные и более сложные системы. Чем больше компонентов, тем реже встречаются такие системы. Рождение двойняшек и не только также присуще человечеству. Известны звёзды, содержащие до семи компонентов, более сложные пока не обнаружены. Приложение №4

Причины появления двойных и кратных звёзд вполне понятны: исходное вращение газового облака не позволяет ему сжаться в одну компактную звезду. Чем больше сжимается облако, тем быстрее оно вращается (известный "эффект фигуристки", который является следствием закона сохранения момента количества движения). Нарастающие при сжатии центробежные силы сначала делают облако плоским, как ватрушка, а затем вытягивают в "дыню" и разрывают пополам. Каждая из половинок, сжимаясь дальше, продолжает двигаться по орбите вокруг общего центра масс. Если дальнейшее сжатие не разрывает её на части, то образуется двойная звезда, а если деление продолжается - рождается более сложная кратная система.

Если масса сжимающегося вещества достаточна для того, чтобы в процессе сжатия внутри него начали происходить ядерные реакции, то из такого облака получается звезда.

Если сжимающееся облако менее массивно, но не уступает Солнцу в массе больше, чем в сто раз, такие облака образуют так называемые коричневые карлики. Коричневые карлики еще холоднее красных звезд. Эти объекты довольно сильно разогреваются силами гравитационного сжатия и излучают много тепла (инфракрасное излучение), а светятся едва-едва. Но ядерные реакции давлением газа изнутри, перестают выделяться новые порции энергии, и коричневые карлики за сравнительно небольшие сроки остывают.

2.Эволюция звезд.

Звёздная эволюция в астрономии - последовательность изменений, которым звезда подвергается в течение её жизни, то есть на протяжении сотен тысяч, миллионов или миллиардов лет, пока она излучает свет и тепло. В течение таких колоссальных промежутков времени изменения оказываются весьма значительными.

Астрономы не могут наблюдать жизнь одной звезды от начала до конца, потому что даже самые короткоживущие звезды существуют миллионы лет - дольше жизни всего человечества. Изменение со временем физических характеристик и химического состава звезд, т.е. звездную эволюцию, астрономы изучают на основе сопоставления характеристик множества звезд, находящихся на разных стадиях эволюции.

Исследование астрономами большого количества звезд показало, что они существенно отличаются друг от друга, как впрочем и люди. Они имею различную массу, размеры, температуру, светимость, различаются даже по цвету. Есть звёзды гиганты, радиусы которых в сотни и тысячи раз превосходят солнечный. И, наоборот, есть звёзды карлики, радиусы которых в десятки и сотни раз меньше радиуса Солнца. У людей тоже встречается подобное отклонение от нормы. Есть люди -карлики гиганты. У человечества представители различных рас отличаются цветом кожи. Приложение №5

2.1.Гарвардская спектральная классификация звезд

Как оказалось, среди сотен тысяч звёзд трудно обнаружить звезды излучающие одинаковые спектры. Звёзды как и люди -индивидуальны. И всё же, анализируя звёздные спектры создана Гарвардская спектральная классификация звезд по спектральным классам, по цвету: О,В,А -горячие или ранние, F,G-солнечные, К,М- холодные поздние. Цвет звезды напрямую зависит от её температуры. Например, звезда Арктур из созвездия Волопаса- желто-оранжевая, Ригель из созвездия Ориона -бело-голубая, Антаррес из созвездия Скорпиона - ярко-красная.

Приложение №6

(14.Слайд) Самые горячие - голубые звёзды, а холодные - красные Самые горячие - голубые звёзды, а холодные - красные.

Спектральная классификация звёзд

Основные линии

тура, тыс.К

бело- голубой

желто -белый

оранжевый

Срок жизни звезды и то, во что она превращается в конце жизненного пути, полностью определяется ее массой. Рождение и смерть - ничтожно малые мгновенья в жизни звезды.

2.2 Диаграмма Герцшпрунга-Рассела. Характеристика звёзд главной последовательности.

Датский астроном Э.Герцшпрунг и американский астроном -Г.Рассела в 1905- 1913гг установили сущестование зависимости между светимостью звёзд и температурой и изобразили её виде диаграммы Герцшпрунга-Рассела. Смысл же всей диаграммы ГР заключается в том, чтобы нанести на нее как можно больше экспериментально наблюдаемых звезд (каждая из которых представлена соответствующей точкой) и по их расположению определить некие закономерности их распределения по соотношению спектра и светимости.

Как оказалось звёзды не заполняют поле диаграммы равномерно, а образуют несколько последовательностей. С эволюционной точки зрения главная последовательность - это то место диаграммы Герцшпрунга-Рассела, на котором звезда находится большую часть своей жизни. Молодые звёзды малой массы (до трёх масс Солнца), находящиеся на подходе к главной последовательности, полностью конвективные. Это ещё по сути протозвёзды, в центре которых только-только начинаются ядерные реакции, и всё излучение происходит в основном из-за гравитационного сжатия. То есть светимость звезды убывает при неизменной эффективной температуре. По мере приближения молодой звезды к главной последовательности сжатие замедляется.

У звезды находящейся на главной последовательности потери энергии на излучения компенсируются за счет энергии, выделяющейся в ходе ядерных реакции. Излучение звезд поддерживается в основном за счет двух типов термоядерных реакций. У массивных звезд это реакции углерод-азотного цикла, а у маломассивных звезд типа Солнца это протон-протонные реакции. В первых углерод играет роль катализатора: сам не расходуется, но способствует превращению других элементов, в результате чего 4 ядра водорода объединяются в одно ядро гелия. Таким образом, «сжигая» водород в процессе термоядерной реакции, звезда не дает силам гравитационного притяжения сжать себя до сверхплотного состояния, противопоставляя гравитационному коллапсу непрерывно возобновляемое внутреннее термическое давление, в результате чего возникает устойчивое энергетическое равновесие. О звездах на стадии активного сжигания водорода говорят, что они находятся на «основной фазе» своего жизненного цикла или эволюции. Чем массивнее звезда, тем большим запасом водородного топлива она располагает, но для противодействия силам гравитационного коллапса ей приходится сжигать водород с интенсивностью, превосходящей по темпу роста темп роста запасов водорода по мере увеличения массы звезды. Таким образом, чем массивнее звезда, тем короче время ее жизни, определяемое исчерпанием запасов водорода, и самые крупные звезды в буквальном смысле сгорают за «какие-то» десятки миллионов лет. Самые мелкие звезды, с другой стороны, «безбедно» живут сотни миллиардов лет. Так что по этой шкале наше Солнце относится к «крепким середнякам».

90% звёзд, ближайших к Солнцу, образуют главную последовательность, пересекающую поле диаграммы от её верхнего левого угла к правому нижнему. В правом нижнем углу находяться звёзды поздних спектральных классов K, М с малой светимостью -красные карлики. В левом верхнем углу - звёзды ранних спектральных классов О,В- голубые гиганты, в середине последовательности располагается Солнце и ему подобные звёзды - жёлтые карлики.

Над главной последовательностью располагается группа гигантов поздних классов G,К, М. с большой светимостью(Поллукс из созв. Близнецов). В верхнем правом углу находятся сверхгиганты (Бетельгейзе из созв. Ориона). На 1000 звёзд главной последовательности приходится один гигант, а на 1000 гигантов -один сверхгигант. . Красные гиганты и сверхгиганты в правом верхнем углу - это доживающие свой век звезды с до предела раздувшейся внешней оболочкой (через 6,5 млрд. лет такая участь постигнет и наше Солнце - его внешняя оболочка выйдет за пределы орбиты Венеры). Они излучают в пространство примерно то же количество энергии, что и звезды основного ряда, но, поскольку площадь поверхности, через которую излучается эта энергия, превосходит площадь поверхности молодой звезды на несколько порядков, сама поверхность гиганта остается относительно холодной.

Ниже основной последовательности располагается последовательность субкарликов и белых карликов с маленькой светимостью. Это очень горячие звезды - но очень мелкие, размером, обычно, не больше нашей Земли. Поэтому, излучая в космос относительно немного энергии, они, по причине весьма незначительной (на фоне других звезд) площади их поверхностной оболочки, светятся в достаточно ярком спектре, поскольку она оказывается достаточно высокотемпературной.

Вообще, по диаграмме Герцшпрунца-Рассела можно проследить весь жизненный путь звезды. Сначала звезда главной последовательности (подобная Солнцу) конденсируется из газо-пылевого облака (см. Гипотеза газопылевого облака) и уплотняется до создания давлений и температур, необходимых для разжигания первичной реакции термоядерного синтеза, и, соответственно появляется где-то в основной последовательности диаграммы ГР. Пока звезда горит (запасы водорода не исчерпаны), она так и остается (как сейчас Солнце) на своем месте в основной последовательности, практически не смещаясь. После того, как запасы водорода исчерпаны, звезда сначала перегревается и раздувается до размеров красного гиганта или сверхгиганта, отправляясь в правый верхний угол диаграммы, а затем остывает и сжимается до размеров белого карлика, оказываясь слева внизу. На самом деле, три этих последовательности на диаграмме ГР строго соответствуют трем этапам жизненного цикла звезд.

Прослеживается в диаграмме и зависимость месторасположения звезды от её массы. Массивные звёзды расположены над основной последовательностью. Нужно заметить, что звёзды одного спектрального класса,т.е. температуры могут быть гигантами и карликами, астрономы их отличают по виду спектральных линий(ширине, интенсивности.) В предложенной таблице прослеживается зависимость продолжительности жизни звезды на главной последовательности от её массы.

Интенсивность выделения энергии (светимость) звезд очень быстро возрастает с ростом их массы. Маленькие, холодные красные карлики медленно сжигают запасы водорода и остаются на главной последовательности сотни миллиардов лет, в то время как массивные сверхгиганты уйдут с главной последовательности уже через несколько миллионов лет после формирования. Поэтому более массивные звезды гораздо быстрее сжигают свое горючее, чем маломассивные.

Яркие массивные звезды верхней части главной последовательности (спектральные классы О, В и А) живут значительно меньше, чем звезды типа Солнца и еще менее массивные члены нижней части главной последовательности. Поэтому родившиеся одновременно с Солнцем звезды классов О, В и А уже давно закончили свою эволюцию, а те, что наблюдаются сейчас (например, в созвездии Ориона), должны были родиться относительно недавно. В окрестности Солнца встречаются звезды различного физического и эволюционного возраста.

Характеристика звёзд главной последовательности

Спектр.класс

Масса, Мс

Светимость Lс

Время жизни на ГП, года

тура, тыс.К

8∙10 6 -400∙10 6

бело- голубой

400∙10 6 -4∙10 9

4∙10 9 -11∙10 9

желто -белый

11∙10 9 -17∙10 9

17∙10 9 -280∙10 9

оранжевый

2.3. Строение звезд. Модели некоторых типов звезд.

Строение звёзд зависит от массы и места которое она занимает на диаграмма Герцшпрунга-Рассела. Приложение №7

В недрах ярких звездах верхней части главной последовательности происходит интенсивное перемешивание вещества (конвекция), подобно кипящей воде. Такую область называют конвективным ядром звезды. Чем больше звезда, тем большую её часть составляет конвективное ядро, в котором находится источник энергии. Перенос энергии от ядра осуществляется излучением.

У звезд нижней части главной последовательности (красных -карликах) конвективное ядро отсутствует. Термоядерные реакции протекают в центральной части ядра, являющейся лучистой зоной переноса энергии. В центральной области водород горит, превращаясь в гелий. Перенос энергии к поверхности звезды осуществляется конвекцией, с переносом вещества. Когда водород сгорает полностью, звёзды медленно сжимаются и за счёт энергии сжатия могут существовать ещё очень длительное время.

Солнце и подобные ему звёзды представляют собой промежуточный случай. У Солнца имеется маленькое конвективное ядро, но не очень чётко отделённое от остальной части. Ядерные реакции горения водорода протекают как в ядре, так и в его окрестностях. Сразу вокруг ядра начинается зона лучистой передачи энергии, где она распространяется через поглощение и излучение веществом порций света - квантов. Плотность, температура и давление уменьшаются по мере удаления от ядра, и в этом же направлении идёт поток энергии. В целом процесс этот крайне медленный. Перенос энергии от центра к поверхности (фотосфере) длится миллионы лет. На своём пути через внутренние солнечные слои поток энергии встречает такую область, где непрозрачность газа сильно возрастает. Это конвективная зона Солнца. Здесь энергия передаётся уже не излучением, а конвекцией. Огромные потоки горячего газа поднимаются вверх, где отдают своё тепло окружающей среде, а охлаждённый солнечный газ опускается вниз.

У Красных гигантов имеют центральное небольшое изотермическое ядро из гелия, температура в пределах которого одинакова. Это ядро окружено узкой зоной, в которой происходят ядерные реакции, затем небольшая лучистая зона. Далее идет широкий слой, где энергия передается конвекцией. Белые карлики однородны и состоят из вырожденного газа.

2.4. Дальнейшая эволюция звезды, выход из главной последовательности. Звезда- красный гигант, взрыв сверхновой звезды.

На, звезда находиться большую часть своёй жизни. Как только звезда истощает запас водорода в ядре, она уходит с главной последовательности. Все остальные стадии эволюции звезды до образования компактного остатка занимают не более 10% от этого времени. Именно поэтому большинство звезд, наблюдаемых в нашей Галактике, - скромные красные карлики с массой Солнца или меньше. Приложение №8.

По прошествии от миллиона до нескольких десятков миллиардов лет (в зависимости от начальной массы) звезда истощает водородные ресурсы ядра. В больших и горячих звёздах это происходит гораздо быстрее, чем в маленьких и более холодных.

У Красных карликов (такие как Проксима Центавра с массой менее 0,5 солнечной) после медленного преобразования водорода в гелий в ядре прекратятся термоядерные реакции. После прекращения в их ядре термоядерных реакций, они, постепенно остывая, будут продолжать слабо излучать в инфракрасном и микроволновом диапазонах электромагнитного спектра. На сегодняшний день достоверно неизвестно, что происходит с лёгкими звёздами после истощения запаса водорода. Поскольку возраст вселенной составляет 13,7 миллиардов лет, что недостаточно для истощения запаса водородного топлива, современные теории основываются на компьютерном моделировании процессов, происходящих в таких звёздах.

Чем массивнее была звезда, тем большее гелиевое ядро в ней образуется. Тем больше силы, стремящиеся его сжать. Тем больше давление в ядре и его температура. В большинстве звезд эта температура достаточна, чтобы начались ядерные реакции синтеза углерода из гелия.

У более крупных звёзд основной последовательности когда в центре звезды весь превратится в, термоядерное горение водорода продолжается на периферии гелиевого ядра. Ядро, которое теперь состоит в основном из гелия, начинает сжиматься под действием сил гравитации, так как нет больше сил, сдерживающих сжатие.) В этот период структура звезды начинает заметно меняться. Энергия, высвобождаемая в результате сжатия ядра и горения водорода, увеличивает давление, идущее из центра звезды, под действием него звезда расширяется до гигантских размеров, приблизительно в 100 раз. При этом её светимость растёт, плотность и температура внешних слоев падает- звезда становится. Фаза горения гелия продолжается около нескольких миллионов лет. На ветви гигантов звезда проводит значительно меньше времени, чем на главной последовательности.Звезда красный гигант имеет радиус в сотни раз больше радиусов Солнца. Когда масса её изотермического гелиевого ядра становится значительной, оно не выдерживает собственного веса и начинает сжиматься; если звезда достаточно тяжела, возрастающая при этом температура может вызвать термоядерное превращение гелия в более тяжёлые элементы. Когда все термоядерное топливо выгорает, с образованием ядер железа и никеля, гравитационное сжатие продолжается. На самом деле, все химические элементы вплоть до железа, из которых состоит Вселенная, образовались именно в результате нуклеосинтеза в недрах умирающих звезд. Как только температура и давление внутри ядра достигают определенного уровня, электроны начинают вступать во взаимодействие с протонами ядер железа, в результате чего образуются нейтроны. И за очень короткий отрезок времени - некоторые теоретики полагают, что на это уходят считанные секунды, - свободные на протяжении всей предыдущей эволюции звезды электроны буквально растворяются в протонах ядер железа, всё вещество ядра звезды превращается в сплошной сгусток нейтронов и начинает стремительно сжиматься в гравитационном коллапсе, поскольку противодействовавшее ему давление вырожденного электронного газа падает до нуля. Внешняя оболочка звезды, из под которой оказывается выбита всякая опора, обрушивается к центру. Энергия столкновения обрушившейся внешней оболочки с нейтронным ядром столь высока, что она с огромной скоростью отскакивает и разлетается во все стороны от ядра - и звезда буквально взрывается в ослепительной вспышке сверхновой звезды. За считанные секунды при вспышке сверхновой может выделиться в пространство больше энергии, чем выделяют за это же время все звезды галактики вместе взятые.

Жизнь звезды заканчивается огромным взрывом. В результате этого взрыва часть массы звезды стремится к центру под действием гравитационного сжатия (в этот момент гравитационные силы уже не сдерживаются термоядерными реакциями), а другая часть разлетается в пространстве. Оболочка красного гиганта достигает колоссальных размеров - в сотни радиусов Солнца - и за время порядка 10-100 тыс. лет рассеивается в пространство. Взрывная волна уносят материал прочь от умирающей звезды в межзвёздное пространство. Рассеявшиеся оболочки звезд могут снова в последствие пойти на образование порождающих звезды газовых облаков.

Само явление отделения внешней оболочки - называется взрыв сверхновой звезды. Этот взрыв сопровождается столь мощным излучением, что некогда тусклую звезду становится иногда видно даже днем на небе. Судьба же центральной части звезды полностью зависит от её исходной массы.

3. Заключительный этап эволюции звезды.

После того как звезда начинает расширяться, она покидает главную последовательность, дни её теперь сочтены. С этого момента жизнь звезды начинает клониться к закату.

Звезда лишается всяких средств для воспроизводства своих энергетических запасов. Это означает, что она должна умереть. Теперь, исчерпав запасы ядерной энергии, звезда может только сжиматься и использовать гравитационную энергию, чтобы поддержать своё свечение.

После того как звезда исчерпает свои источники энергии она начинает остывать и сжиматься. Конечным продуктом эволюции звезд являются компактные массивные объекты, плотность которых во много раз больше, чем у обычных звезд.

Звезды разной массы приходят в итоге к одному из трех состояний: белые карлики, нейтронные звезды или черные дыры. Приложение №9.

3.1. Белые карлики.

Белые карлики - конечная стадия звездной эволюции после исчерпания термоядерных источников энергии звезд средней и малой массы(масса которых менее 10 солнечных масс). Из-за небольшой массы, силы гравитации сравнительно слабы и сжатие звезды (гравитационный коллапс) прекращается. Она переходит в устойчивое состояние белого карлика. Белые карлики представляют собой очень плотные горячие звезды малых размеров из вырожденного газа. Атомы газа ионизированы, электроны уже не связаны с отдельными ядрами, а свободно движутся относительно них. Процесс отделения электронов от ядер, происходит в результате ионизации давлением. Когда ионизация становится полной, облако электронов движется относительно решётки из более тяжёлых ядер, так что вещество белого карлика приобретает определённые физические свойства, характерные для металлов. В таком веществе энергия переносится к поверхности электронами, подобно тому, как тепло распространяется по железному пруту, нагреваемому с одного конца.

При массе около солнечной радиус белого карлика составляет всего несколько тысяч километров(в сотни раз меньше размеров Солнца.) Средняя плотность вещества в нём часто превышает тонну на кубический сантиметр! Белый карлик уже почти не излучает видимого света и потому становится невидимым. Температура белого карлика колеблется от тысячи до нескольких десяткой тысяч градусов. Ядерные реакции внутри белого карлика не идут, а свечение происходит за счет медленного остывания. Постепенно температура поверхности белого карлика уменьшается и звезда перестаёт быть белой (по цвету) - это скорее уже бурый или коричневый карлик- остывшую, умершую звезду. Сначала белый карлик охлаждается быстро, но по мере падения температуры внутри него охлаждение замедляется. Согласно оценкам, за первые сотни миллионов лет светимость белого карлика падает на 1% от светимости Солнца.

Масса белых карликов не может превышать некоторого значения - это так называемый предел Чандрасекара, равны примерно 1,4 массы Солнца.

3.2. Нейтронные звёзды.

Нейтронная звезда - это конечное состояние эволюции более массивных звезд (от 10 до 30 солнечных масс). Давление вырожденных электронов не может сдержать сжатие, сжатие продолжается. Сильная гравитация в недрах заставляет электроны упасть на атомное ядро, где они, сливаясь с протонами, образуют нейтроны Электромагнитные силы, разделяющие близлежащие ядра, исчезают. Вскоре уже почти вся звезда состоит из одних нейтронов и имеет такую громадную плотность (плотность в 100 млн. раз превышает плотность воды), что огромная звездная масса в 1,5-2 раза больше солнечной сосредоточивается в очень небольшом шаре радиусом всего 10-20 километров и сжатие останавливается - образуется нейтронная звезда. Максимально возможная масса нейтронной звезды носит название предела Оппенгеймера-Волкова, который в любом случае не больше трех масс Солнца. . Нейтронные звезды обладают огромным магнитным полем в миллиарды раз превышающем магнитное поле земли. Период их обращения становится чрезвычайно мал, по мере уменьшения размера звезды (благодаря сохранению момента импульса). Некоторые совершают 600 оборотов в секунду. Когда ось, соединяющая северный и южный магнитный полюса этой быстро вращающейся звезды, указывает на Землю, можно зафиксировать импульс излучения, повторяющийся через промежутки времени, равные периоду обращения звезды. Такие нейтронные звёзды получили название «пульсары», и стали первыми открытыми нейтронными звёздами. Первое наблюдение нейтронной звезды состоялось в 1968

3.3 Чёрная дыра.

Чёрная дыра - это конечное состояние эволюции звёзд в 30 и более раз превосходит массу Солнца. Если образование нейтронной звезды не остановит гравитационного коллапса, то конечным этапом эволюции звезды будет черная дыра. Черные дыры образуются в результате коллапса гигантских нейтронных звезд (более 3 масс Солнца). При сжатии их гравитационное поле уплотняется все сильнее и сильнее. Наконец звезда сжимается до такой степени, что свет уже не может преодолеть ее притяжения. Радиус, до которого должна сжаться звезда, чтобы превратиться в черную дыру, называется гравитационным радиусом. Для массивных звезд он составляет несколько десятков километров. Поскольку черные дыры не светят, то единственный путь судить о них - это наблюдать воздействие их гравитационного поля на другие тела. Сам термин "черная дыра" введен в науку американским физиком Джоном Уилером в 1968 г. для обозначения сколлапсировавшей звезды.

Дырами такие объекты прозваны потому, что все, слишком близко приблизившееся к ним, неминуемо падает на их поверхность, и ничто уже не может ее покинуть. Все вещество как бы пропадает в черной дыре безвозвратно. Первоначальная масса звезды, из которой в конце получится черная дыра,

Дальнейшая жизнь, как нейтронной звезды, так и черной дыры мало отличаются друг от друга. В настоящее время известен квантово-механический механизм "испарения" черных дыр и нейтронных звезд. Однако для их полного испарения требуются времена более чем в 1030-1040 раз превышающие время существования вселенной. Приложение №10.

4 .Жизненный цикл Солнца.

Наше Солнце, являющееся обычной звездой, находится на этой последовательности уже в течение 5-6 млрд. лет и, по-видимому, проведёт на ней ещё столько же времени, оно находится в середине своего эволюционного пути. Но если бы исходная масса Солнца была всего вдвое выше, то его эволюция уже давно закончилась бы, и жизнь на Земле так и не успела бы достигнуть своей вершины в образе человека. Приложение№11.

Солнце находится на активной стадии сжигания водорода в процессе активного нуклеосинтеза уже около 5 миллиардов лет, и запасов водорода в ядре должно хватить еще на 5,5 миллиарда лет. По современным представлениям, излучение энергии звезд вызывает уменьшение их массы. В этом смысле, следует понимать, что энергия и масса - одно и то же. Солнце теряет ежесекундно миллионы тонн. Однако, за 5 миллиардов лет своего существования оно израсходовало лишь половину имеющегося в его недрах ядерного горючего. При вторичном сгорании гелия в ядре: из трех ядер гелия образуется одно ядро углерода, звезды выделяется так много энергии, что звезда начинает буквально раздуваться. В частности, оболочка Солнца на этой стадии жизни расширится за пределы орбиты Венеры. При этом совокупная энергия излучения звезды остается примерно на том же уровне, что и в течение основной фазы ее жизни, но, поскольку излучается эта энергия теперь через большую площадь поверхности, внешний слой звезды остывает до красной части спектра. Звезда превращается в красный гигант.

Для звезд класса Солнца после истощения топлива, питающего вторичную реакцию нуклеосинтеза, снова наступает стадия гравитационного коллапса - на этот раз окончательного. Температура внутри ядра больше не способна подняться до уровня, необходимого для начала термоядерной реакции следующего уровня. Поэтому звезда сжимается до тех пор, пока силы гравитационного притяжения не будут уравновешены следующим силовым барьером. В его роли выступает давление вырожденного электронного газа (предел Чандрасекара). Электроны, до этой стадии игравшие роль безработных статистов в эволюции звезды, не участвуя в реакциях ядерного синтеза и свободно перемещаясь между ядрами, находящимися в процессе синтеза, на определенной стадии сжатия оказываются лишенными «жизненного пространства» и начинают «сопротивляться» дальнейшему гравитационному сжатию звезды. Состояние звезды стабилизируется, и она превращается в вырожденного белого карлика. В этом состоянии, когда размер звезды уменьшается в сотню раз, а плотность становится в миллион раз выше плотности воды, звезда будет излучать в пространство остаточное тепло, пока не остынет окончательно и не превратится в чёрного карлика.

Подавляющее большинство звёзд, и Солнце в том числе, заканчивают эволюцию, сжимаясь до тех пор, пока давление вырожденных электронов не уравновесит гравитацию. звезду называют белым карликом. Она лишена источников энергии и, постепенно остывая, становится тёмной и невидимой. Через 8-9 миллиардов лет оно превратится сначала в красный гигант, затем, сбросив оболочку, станет белым, а после и «черным» карликом.

Заключение

Мир звёзд очень разнообразен, но и в нём есть определённые закономерности. Срок жизни звезды и то, во что она превращается в конце жизненного пути, полностью определяется ее массой. Звезды с массой больше солнечной живут гораздо меньше Солнца, а время жизни самых массивных звезд - всего миллионы лет. Для подавляющего большинства звезд время жизни - около 15 млрд. лет. Как и все тела в природе, звёзды не остаются неизменными, они эволюционируют. Хотя по человеческой шкале времени звезды и кажутся вечными, они, подобно людям рождаются, живут и умирают. Приложение№12.

Приложение №1 (Спиралевидная галактика)

Приложение №2 (Комплекс молекулярных облаков в Орионе.)

Приложение №3 (Рождение протозвезды)

Приложение №4 (Двойные звёздные системы)

Приложение №5 (Люди- гиганты и карлики. Представители разных рас.)

Приложение №6 (Зависимость цвета от температуры)

Звезда Арктур из созвездия Волопаса, желто-оранжева. Звезда Ригель из созвездия Ориона, бело - голубая. Звезда Антарес из созвездия Скорпиона, ярко-красная .

Приложение № 7 (Диаграмма Герцшпрунга-Рассела.)

Приложение №7 (Модель голубого гиганта и красного карлика)

Модель Солнца и красного гиганта.

Приложение №8

Приложение №9

Приложение №10

Приложение№11

Приложение№12

ЛИТЕРАТУРА

Тейлер Р. Строение и эволюция звезд. М., 1973

Шкловский И.С. Звезды. Их рождение, жизнь и смерть. М., 1984

Масевич А.Г., Тутуков А.В. Эволюция звезд: теория и наблюдения. М., 1988

Бисноватый-Коган Г. С., Физические процессы теории звездной эволюции. М., 1989

Сурдин В.Г., Ламзин С. А., Протозвезды. Где, как и из чего формируются звезды. М., 1992

И.Г.Колчинский, А.А.Корсунь, М.Г.Родригес. Астрономы. 2-е изд., Киев, 1986.

Физика космоса. 2-е изд., М.:Советская энциклопедия, 1986.

Ф.Ю.Зигель. Сокровища звездного неба. 2-е изд., М.:Наука, 1980.

П.Г.Куликовский. Звездная астрономия. 2-е изд., М.:Наука, 1985.

С.Шапиро, С.Тьюколски. Черные дыры, белые карлики и нейтронные звезды. М.: Мир, 1985.

Ресурсы использования интернета URL-адреса

Если материал вам не подходит, воспользуйтесь поиском

МУНИЦИПАЛЬНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ (ФЕСТИВАЛЬ)

ШКОЛЬНИКОВ «ЗОЛОТОЙ РОСТОК. ЮНИОР»

Исследовательская работа

«К звездам!»

МОУ «Начальная общеобразовательная

школа № 000 города Гаджиево»

Научный руководитель: , учитель начальных классов , классный руководитель .

ЗАТО Александровск

«К звездам!»

Муниципальное образовательное учреждение

«Начальная общеобразовательная школа № 000»

АННОТАЦИЯ.

История космонавтики – захватывающая повесть о реальных событиях с невымышленными действующими лицами.

Обрести крылья, покорить пространство и время, проникнуть в тайны Вселенной оставалось сокровенной мечтой человека во все исторические эпохи. Ради приближения этой мечты творили и дерзали лучшие представители многих стран и народов.

Освоение космоса занимало умы человечества во все времена. Особенно много открытий в этой области совершено в последние 60 лет. Семимильными шагами продвигалась наука и космическое судостроение.

Этапы работы над проектом: сбор информации, проведение опроса среди одноклассников, показ презентации, анализ ответов, полученных после представления информации.

В результате проведения опроса выяснилось, что учащиеся имеют неполные, поверхностные знания о космосе.

В задачу данной работы входит научное исследование печатных и Интернет материалов по теме «К звёздам!», формирование у одноклассников знаний о становлении космонавтики, о первых полетах в космос, о роли животных в освоении космоса.

Актуальность работы – отслеживание роли животных в освоении космоса.

Цель работы: проследить процесс освоения космического пространства, узнать о создании космических аппаратов.

Значение данной работы заключается в развитии интереса к исследовательской деятельности при работе над проектом.

google_protectAndRun("render_ads. js::google_render_ad", google_handleError, google_render_ad); Цель: сформировать у одноклассников знания о становлении космонавтики, о первых полетах в космос;

Задачи:

ü Изучить историю космонавтики (историю освоения космоса человеком).

ü Посмотреть книги о становлении космонавтики, о первых полетах в космос.

ü Спросить у родителей, других людей.

ü Познакомиться с кино - и телефильмами по данной теме проекта

ü Обратиться к глобальной сети Интернет.

Этапы:

ü Сбор информации

ü Проведение опроса среди одноклассников

ü Показ презентации

ü Анализ ответов, полученных после представления информации

Актуальность исследования:

Меня интересовали ответы на следующие вопросы:

Как человек начал осваивать космическое пространство?

Кто создал первый космический аппарат?

Когда была запущен первый спутник?

Кто первым полетел в космос?

Опрос:

Для того чтобы узнать, что ребята знают о космосе, я решила провести опрос и задала такие вопросы:

Что вы знаете о космосе? Кто создал первый космический аппарат? Кто первым полетел в космос? Когда в космос впервые полетел человек?

Что вы знаете о космосе?

Кто создал первый космический аппарат?

Кто первым полетел в космос?

Когда в космос впервые полетел человек?

Вывод: Опрос показал, что учащиеся имеют неполные, поверхностные знания о космосе.

После того как человек изобрел самолет и завоевал небо, людям захотелось подняться еще выше.

4 октября 1957 года стал знаменательной датой. В этот день был запущен первый искусственный спутник Земли. Началась космическая эра. Первый спутник Земли представлял собой блестящий шар из алюминиевых сплавов и был невелик - диаметром 58 см, весом - 83,6 кг.

Аппарат имел двухметровые усы-антенны, а внутри размещались два радиопередатчика. Скорость спутника составляла 28800 км/ч. За полтора часа спутник облетел весь земной шар, а за сутки полета совершил 15 оборотов. Сейчас на земной орбите находится множество спутников. Одни используются для телерадиосвязи, другие являются научными лабораториями.

Перед учеными стояла задача - вывести на орбиту живое существо.

Дорогу в космос Юрию Гагарину прокладывали… собаки. Испытания на животных начались еще в 1949 году. Первых "космонавтов" набирали в подворотнях. Это были обычные бесхозные собаки. Их отлавливали, направляли в питомник и распределяли по научным институтам. Это был первый отряд собак. Всего отловили 32 собачки.

Собак в подопытные решили взять, т. к. ученые знали, как они себя ведут, понимали особенности строения организма. Кроме того, собаки не капризны, их легко тренировать. А дворняг выбрали потому, что медики считали: они с первого дня вынуждены бороться за выживание, к тому же неприхотливы и очень быстро привыкают к персоналу. Собаки должны были соответствовать заданным стандартам: не тяжелее 6 килограммов и ростом не выше 35 см, чтобы животные могли поместиться в кабину ракеты. Помня, что собакам придётся «красоваться» на страницах газет, отбирали покрасивее, постройнее и с интеллектуальными мордашками. Их тренировали на вибростенде, центрифуге, в барокамере: Для космического путешествия была изготовлена герметичная кабина, которая крепилась в носовой части ракеты.

Полёты совершали собаки: Цыган, Дезик, Кусачка, Модница, Козявка, Непутёвый, Чижик, Дамка, Смелый, Малышка, Снежинка, Мишка, Рыжик, ЗИБ, Лиса, Рита, Бульба, Кнопка, Минда, Альбина, Рыжая, Джойна, Пальма, Отважная, Пёстрая, Жемчужная, Малёк, Пушок, Белянка, Жульба, Кнопка, Белка, Стрелка и Звёздочка.

Целью эксперимента по запуску животных в космос была проверка эффективности систем жизнеобеспечения и исследования космического излучения на живые организмы.

Первый собачий старт состоялся 22 июля 1951 года на полигоне Капустин Яр - дворняги Дезик и Цыган выдержали его успешно! Цыган и Дезик поднялись на 110 км, потом кабина с ними свободно падала до высоты 7 км. На этой отметке раскрылся парашют, и оба "космонавта" благополучно приземлились. В тот день и была решена судьба пилотируемой космонавтки - живые существа могут летать на ракетах!

Больше всех радовался главный конструктор Королев. Он гладил животных, угощал их колбасой, потом посадил в свою машину и повез "домой" - в вольер, где те жили. Увы, второй запуск закончился неудачей: во время второго испытания Дезик и его напарница Лиса погибли - не раскрылся парашют. За весь периода экспериментов (до весны 1961 года) было запущено 29 ракет с животными. При этом погибло 10 собак. Собаки гибли от разгерметизации кабины, отказа парашютной системы, неполадок в системе жизнеобеспечения.

Но бывали и курьезные случаи. Как-то вечером, накануне полета, лаборант вывел дворняг, которые должны были лететь, на прогулку. Один из псов, Смелый, уже побывал в космосе. Только лаборант отстегнул поводок, Смелый убежал - видимо, почувствовал, что опять предстоит полет. Как его не подманивали, назад не шел. И тогда вместо Смелого в полет отправили подходящую по размерам дворнягу, вымыли, выстригли шерсть в местах, где нужно наложить датчики, одели в комбинезончик. Запуск прошел нормально, животные вернулись живыми и здоровыми. Но Королев сразу обнаружил подмену. Пришлось рассказать, что произошло накануне. Тут лаборант сообщил, что хитрюга Смелый вернулся и преспокойно спит на своем месте.

В начале 50-х годов в космосе побывали 48 собак. Из них Рыжая и Дамка поднимались на высоту 200 км, Белянка и Пёстрая – на 473 км. Собака Отважная была в космосе аж 4 раза.

С 1952 года стали отрабатывать полеты животных в скафандрах. Скафандр изготовили из прорезиненной ткани в виде мешка с двумя глухими рукавами для передних лап. К нему крепился съемный шлем из прозрачного плексигласа. Кроме того, разработали катапультную тележку, на которой и размещался лоток с собакой, а также аппаратура. Эта конструкция на большой высоте отстреливалась из падающей кабины и спускалась на парашюте.

В начале 1956 года была поставлена новая задача: готовить 30-суточный полет двух собак. Проблем было много: создать новую герметичную кабину, разработать систему регенерации воздуха, придумать питательную смесь и автоматическое устройство для регулярного кормления четвероногих космонавтов, разработать "космический туалет" для собак. Для кормления был создан особый автомат-конвейер. Раз в сутки из-под лотка, в котором лежала собака, выдвигалась на ленте новая коробка, наполненная тестообразной смесью, - это были и еда, и питье.

После того, как на орбиту был выведен первый искусственный спутник Земли, Главный Конструктор решил отправить на втором спутнике собаку. Второй советский спутник был запущен 3 ноября 1957 года в половине шестого утра по московскому времени. Он нес на своем борту научную аппаратуру и маленький островок жизни - герметическая кабина с собакой. Было ясно, что собака на Землю не вернется: спускаемого аппарата на корабле не было. Из трех кандидаток - их звали Альбина, Лайка и Муха - выбрали спокойную и ласковую Лайку. Лайка родилась она в 1954 году. На тот момент Лайке было около двух лет и весила она около 6 кг. Было рассчитано, что собака проживет на борту неделю. Именно на этот срок и были предусмотрены запасы пищи и кислорода. А чтобы животное не мучилось после того, как воздух закончится, конструкторы придумали шприц, с помощью которого будет сделан усыпляющий укол. Но в невесомости собак прожила всего несколько часов, корабль сильно нагрелся, и Лайка погибла от стресса и перегрева.

Как и многие другие животные в космосе, собака погибла во время полёта. Но именно Лайка была первым животным, выведенным на орбиту Земли. Она облетела Землю три раза, а на четвёртом витке погибла. Героическая миссия Лайки сделала её одной из самых знаменитых собак в мире. Её имя указано на памятной таблице с именами погибших космонавтов, установленной в ноябре 1997 года в Звёздном городке.

Японцы использовали изображение нашей дворняги как символ года Собаки. Во многих странах были выпущены почтовые марки с изображением Лайки. Основным годом "собачьего космоса" можно считать 1960-й.

Белка и Стрелка – беспородные собаки, запущенные в космос на советском корабле «Спутник 5» и находившиеся там с 19 по 20 августа 1960 года. Старт состоялся с космодрома Байконур в 15 часов 44 минуты. На следующий день спускаемый аппарат с животными благополучно приземлился в заданном районе.

Белка и Стрелка были уже настоящими космонавтами. Собаки прошли все виды испытаний. Они могли довольно длительно находиться в кабине без движения, переносить большие перегрузки, вибрации. Животные не пугаются, умеют сидеть в своем экспериментальном снаряжении, давая возможность записывать биотоки сердца, мышц, мозга, артериальное давление, характер дыхания и т. д.

Белке и Стрелке впервые удалось на настоящем космическом корабле больше суток летать вокруг планеты и вернуться домой! Для полёта собакам сшили специальные костюмы красного и зелёного цветов. Во время полёта учёные впервые смогли наблюдать за животными с помощью телекамеры. Телевидение показало кадры полёта Белки и Стрелки. Было хорошо видно, как они кувыркались в невесомости. Стрелка относилась к всему настороженно, а Белка радостно «бесилась» и даже лаяла…

Белка и Стрелка стали всеобщими любимцами. Их возили по детским садам, школам, детским домам . Журналистам давали возможность потрогать их, но предупреждали: как бы не цапнули.

Ученые продолжали исследования и наблюдения за собаками и на Земле. Предстояло выяснить, повлиял ли полет в космос на генетику животного. Через несколько месяцев после полёта у Стрелки родилось 6 здоровых щенков. Слава двух беспородных собак была так велика, что одного из щенков Стрелки, пушистого Пушка, подарили дочери американского президента Каролин Кеннеди. Стрелка дважды приносила здоровое потомство, милых щенят, которых мечтал бы приобрести каждый. Но все щенки были на учете, и за каждого персонально отвечали.

Обе собаки дожили до весьма преклонного возраста. Стрелка оставила после себя многочисленное потомство. В настоящее время чучела животных находятся в московском Мемориальном музее космонавтики.

На борту космического корабля с Белкой и Стрелкой также находились 2 белых крысы и 40 мышей, 28 из которых погибли на орбите.

После триумфального полета Белки и Стрелки пошли черные полосы. 26 октября на стартовом столе взорвалась и сгорела ракета. В огне погибли 92 человека.

1 декабря 1960 года стартовал корабль с собаками Пчелкой и Мушкой. В общей сложности собаки пробыли на орбите сутки. Все шло гладко, но когда дали команду на возвращение, произошел сбой. Вероятнее всего корабль сгорел.

22 декабря1960 года место в корабле-спутнике заняли Жемчужина и Жулька. Случилась авария. Спускаемый аппарат совершил аварийную посадку в Красноярском крае. Погибли крысы, насекомые, растения, а собаки остались живы. Жульку себе забрал академик Олег Газенко, и остаток жизни она провела в генеральском доме.

9 марта 1961 года в космос ушла Чернушка. Собаке предстояло совершить один виток вокруг Земли и вернуться - точная модель полета человека. Все прошло гладко.

25 марта 1961 года стартовала Звёздочка. Ей предстояло выполнить один оборот вокруг Земли и приземлиться. Кроме собаки в кабине был манекен космонавта, которого будущие DIV_ADBLOCK237">

«Научно-исследовательская работа Космические незнакомцы звезды Выполнил: Резнов Николай Александрович учащийся 3В класса МБОУ «Средняя общеобразовательная...»

Научно-исследовательская работа

Космические незнакомцы звезды

Выполнил:

Резнов Николай Александрович

учащийся 3В класса

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №24»

города Череповца Вологодской области

Руководитель:

Резнова Юлия Рудольфовна

учитель иностранного языка МБОУ «Средняя общеобразовательная

школа №24»

Введение с.2

Проведение и анализ анкетирования с.3 2.

Происхождение и особенности звезд с.4 3.

Самые известные звезды с.5 4.

Наблюдения за звездами с.6 5.

Заключение. с.7 6.

Литература с.8 7.

Приложения:

Приложение 1. Анкета Приложение 2. Типы звезд Приложение 3. Результат перемещения звезд Большой Медведицы Приложение 4. Телескоп(фото) Приложение 5. Звезда Арктур.

Введение Каждый человек любит смотреть на звезды. Кто - то просто восхищается красотой ночного неба, а кто-то пытается разгадать загадки, которые таит в себе космос. Что такое звезды? Как они устроены? Отчего зажигаются на небе? Эти вопросы всегда волновали людей. Несколько лет назад я тоже заинтересовался этой проблемой. Я считаю, что эта проблема актуальна, потому что люди должны знать историю возникновения нашей Вселенной, так как эти знания помогают представить как возникла наша планета, наша Солнечная система, как дальше будет развиваться наша Солнечная система и возможно ли возникновение подобной системы вокруг другой звезды.

Объект исследования моей работы - это звезды.

Предмет исследования - история развития звезды и знание учащихся о космосе.

Цель работы: изучить имеющийся материал о возникновении и развитии звезд;

выяснить уровень владения информацией у учеников 2 и 9 классов;

Для этого были поставлены следующие задачи:

1.Провести анкетный опрос среди учеников 2 и 9 классов

2.Обработать анкеты и выяснить, что они уже знают о тайнах звезд;

3.Изучить литературу и подобрать необходимый материал;

4.Обобщить собственные проведенные наблюдения за звездами

5.Оформить исследовательскую работу и презентацию.

При подготовке своей работы я использовал такие методы как наблюдение, анкетирование, сравнение, изучение и обобщение.

Практическая значимость данной работы заключается в том, что собранные материалы могут быть использованы учащимися и учителями для дополнительных занятий по окружающему миру.

Проведение и анализ анкетирования Одним из этапов данной работы было анкетирование учеников нашей школы.

Мне хотелось узнать, что они знают о звездах, и хотят ли знать вообще о космосе, интересна ли им эта тема. Ученикам 2 в и 9 б классов нашей школы были заданы несколько вопросов. (Приложение 1) В опросе приняли участие 20 человек (10 второклассников и 10 девятиклассников). Опросник состоял из 5 вопросов.

Получились следующие результаты:

На первый вопрос дали правильный ответ 2 человека, 10% (1 из 2 класса и 1 из 9) При ответе на второй вопрос ребята называют такие звезды как Сириус, Полярная звезда. Отмечу, что большинство при ответе на этот вопрос назвали созвездия, а не звезды.

На третий вопрос никто из учеников не ответил правильно.

Ответ на 4 и 5 вопрос показал, что актуальность данной темы очевидна. Ребята мало знают о космосе, но хотят получить эти сведения. Моя дальнейшая работа строилась так, чтобы обобщить некоторые интересные факты о звездах и свои собственные наблюдения.

Происхождение и особенности звезд.

Наша Вселенная полна тайн и чудес. Ученые изучают эти тайны. И чем дальше, тем больше вопросов предлагает нам загадочный космос. В космосе есть много «обитателей»: планеты, кометы, метеориты, метеоры, черные дыры, галактики и наверное, еще много того, о чем мы не знаем. Одно из самых чудесных явлений Вселенной - это звезды. Именно они заинтересовали меня давно, когда я впервые увлекся астрономией.

Звезды - это небесные тела, которые состоят из газа. Звезды, мерцающие в небе, кажутся нам маленькими мерцающими крупинками. На самом деле это раскаленные газовые шары, внутри которых идут постоянные термоядерные реакции. Звезды различаются по размеру, температуре, массе, химическому составу и многому другому.

Жизнь звезды длится миллиарды лет. Звезды рождаются из космических скоплений газа и пыли, которые называются туманностями. Часть вещества в туманности начинает уплотняться и образует газовое облако. Постепенно оно становится все меньше и плотнее. Начинается реакция между веществами этого облака и загорается новая звезда.

Звезды делятся на несколько видов: красный карлик, голубой гигант, желтый карлик (см. Приложение 2). То, к какому виду относится звезда, зависит от того, какая реакция идет внутри нее. А то, какая реакция идет, зависит от возраста звезды.

Иногда слабо светящаяся звезда в конце своей жизни взрывается и на протяжении нескольких недель ярко сияет. Такое явление называется вспышкой новой звезды, а если свет очень яркий, то это вспышка сверхновой звезды.

Кроме того, звезды бывают разного цвета. Цвет звезд зависит от их температуры. Самые холодные звезды - красные. Тепература их поверхности - 3 тысячи градусов. Температура оранжевых звезд - 4500, желтых (таких как Солнце) - 6 тысяч, белых - 7500 градусов. У самых горячих звезд температура может быть 35 тысяч градусов.

Звезд очень много. Если посчитать все звезды, которые мы видим в определенный момент над линией горизонта, наберется около 3 тысяч. С течением времени вид звездного неба меняется, но общее число остается примерно одинаковым. Кроме того, зимой и летом видны разные звезды.

Все звезды имеют имена. Многие из них названы именами древнегреческих и древнеримских мифических героев, другие названы арабскими именами, потому что их разглядели арабские ученые - астрономы. Но собственные имена имеют только очень яркие звезды. А маленькие и неяркие часто называют буквами греческого алфавита, или же им присваивается номер. В последнее время стало популярным присваивать вновь открытым звездам имена знаменитых людей.

Самые известные звезды

Ближайшая к Земле после Солнца звезда называется Проксима Центавра. Она находится в созвездии Центавра, в Южном полушарии. У нас в России, на северо-западе ее, к сожалению, не видно. Если лететь со скоростью 40 тысяч километров в час (это скорость космического корабля), то путь до этой звезды занял бы почти 114 тысяч лет. Это в 270 тысяч раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца.

Самая яркая звезда в северном полушарии называется Арктур. На территории России ее видно круглый год. Она находится недалеко от созвездия Большая медведица. Весной ее видно в южной части неба. Звезда является красным гигантом. Арктур - это первая звезда, которую удалось увидеть днем с помощью телескопа. Это произошло очень давно, в 1635 году.

Другая ярчайшая звезда, которую можно наблюдать в нашем небе - это Сириус. Она в 22 раза ярче, чем Солнце. Сириус весит в два раза больше. Чем Солнце. Эту звезду видно в обоих полушариях. На территории России эту звезду видно только осенью и зимой. Интересно, что ярче Сириуса только Солнце, Луна, Марс, Венера и Юпитер.

Для удобства наблюдений все звезды сгруппированы в созвездия. На самом деле звезды, которые входят в одно созвездие, могут находиться далеко друг от друга. Почти все звезды движутся. Благодаря этому силуэты созвездий со временем меняются. Например, Большая Медведица выглядела 100 тысяч лет назад совсем не так. А еще через 100 тысяч лет уже будет выглядеть подругому.(Приложение 3)

Наблюдения за некоторыми звездами.

Наблюдать за звездами лучше всего в ясную погоду, в новолуние, когда свет Луны не отвлекает и не затмевает свет звезд. Можно рассматривать небо невооруженным глазом. Но намного интересней делать это с помощью телескопа. Ведь так можно увидеть то, чего глаз человека рассмотреть не может.

Как же работает телескоп? В телескоп свет проникает через линзу (или вогнутое зеркало), которая называется объектив. Вторая линза - окуляр, обращена к глазу. Линза - это стекло, которое в центре и у краев имеют разную толщину, поэтому оно может собирать лучи света. Телескоп не увеличивает небесное тело, а собирает больше света от этого небесного тела.

Чем больше размер объектива, тем больше различных небесных тел можно в него увидеть.

Телескоп, которым я пользуюсь, оснащен именно вогнутым зеркалом. Такие телескопы проще в управлении и легче в настройке. Данный телескоп дает зрительное приближение в 200 раз. (Приложение 4) То, как мы видим звезду невооруженным глазом, и то, как она выглядит в телескопе - очень различается. Без телескопа она смотрится сияющей точкой, а в телескопе - это маленький камушек, который не сияет, а просто выпускает некоторое свечение. Проиллюстрировать это можно на примере звезды Арктур.

В приложении можно посмотреть фотографии. На первом снимке - это просто звездное небо. На втором - это изображение звезды через телескоп (Приложение 5).

Заключение О звездах можно рассказывать бесконечно. С древних времен они помогали людям. Древний мореплаватель не имел других ориентиров, кроме звезд.

Древний земледелец по звездам определял сроки сева и жатвы. А еще можно просто любоваться красотой звездного неба. Сейчас у ученых-астрономов есть один очень важный вопрос: нет ли во Вселенной системы, похожей на нашу, и пригодной для жизни? Ведь центр нашей системы, Солнце - это тоже звезда.

Поэтому так важно знать, как рождаются и развиваются звезды.

В заключении отмечу, что поставленные перед началом работы задачи выполнены, цель достигнута. Материалы данной исследования(приложения, презентация) могут быть использованы учениками и учителями на уроках Окружающего мира.

– – –

8. Т.В. Кадаш «Астрономия и космос», Москва, Росмэн, 2011

9. А.В. Колпакова «Загадки и тайны Вселенной», Москва, «Олма Медиа Групп», 2014

10.Луи Стоуэлл « Что такое астрономия?», Москва, «Эксмо», 2013

11.В.И. Цветков «Звездное небо», Москва, «Эксмо», 2013

– – –

Ответь, пожалуйста, на следующие вопросы:

Что такое звезды?_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Какие звезды и созвездия вы знаете?__________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

Как вы думаете, зачем нужны звезды?_________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Как вы думаете, нужно ли их изучать и зачем?__________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Что бы вы хотели узнать о космосе?________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Спасибо за участие!

Приложение 2 Приложение 3 Приложение 4

Похожие работы:

«ПСИХОЛОГИЯ И ПЕДАГОГИКА: МЕТОДИКА И ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМОСВЯЗЬ ИНДИВИДУАЛЬНОПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОДАВЦОВ-КОНСУЛЬТАНТОВ С КЛИЕНТООРИЕНТИРОВАННОЙ СТРАТЕГИЕЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ © Жохова Д.И. Новокузнецкий институт (филиал) Кемеровского государственного университета, г. Но...»

«ТЕОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ УДК 336.722.112:316 Т. А. Аймалетдинов О ПОДХОДАХ К ИССЛЕДОВАНИЮ ЛОЯЛЬНОСТИ КЛИЕНТОВ В БАНКОВСКОЙ СФЕРЕ АЙМАЛЕТДИНОВ Тимур Алиевич директор по исследованиям ЗАО "НАФИ", кандидат социологических наук, доцент кафедры социальной и педагогической информатики РГСУ. Email: [email protected] Аннотация. В...»

«В статье рассматривается один из аспектов проявления категории "вовлеченность" как категории модальности. Дискурс-категория "вовлеченность" непосредственно влияет на эффективность академического общения (в частности автора с читателем учебника или учебного пособия), ибо ее актуализ...»

Возможно, будет полезно почитать: