Научная работа "Звездное небо родного поселка"

Омский Научный центр Сибирского отделения Российской академии наук

Региональная общественная организация «Омский совет ректоров»

Омское региональное отделение Всероссийской общественной организации

«Русское географическое общество»

Детская областная общественная организация

«Научное общество учащихся «Поиск»

МБОУ «Саргатский лицей»

XLVII

Межрегиональная научно-практическая конференция

школьников и учащейся молодежи

Тема: «Звездное небо родного поселка»

Учебно-исследовательская работа

Научное направление: естествознание 1-4 классы

Выполнил:

ученик 3 кл.

МБОУ «Саргатский лицей»

Тулушев Даниил Александрович

Научный руководитель: 

МБОУ «Саргатский лицей»

Шипулина Оксана Юрьевна

Омск - 2015

Содержание:

Введение………………………………………………………..…..3 стр.

Глава I. Звезды и созвездия

1.1. Звезды – многочисленные жители неба.…………….……….5 стр.

1.2. Созвездия – семьи звезд….……………………………….……7 стр.

1.3. Значение звезд и созвездий в жизни людей………….………..9 стр.

Глава II. Звездное небо родного поселка

2.1. Наблюдение за звездами и созвездиями……………………….10 стр.

2.2. Наблюдения за метеоритными дождями………………………12 стр.

Заключение……………………………………………………………....14 стр.

Библиографический список……………………………     ……………15 стр.

Приложение (фотографии)

Введение.

Космос манит и волнует воображение людей с древних времен: солнце и луна, звезды и неведомые небесные тела притягивают взгляды, заставляют фантазировать, вызывают желание узнать о вселенной как можно больше. У меня было много увлечений, но самое любимое из них – это наблюдение за звездным небом. Уже второй год я провожу свои наблюдения, изучаю  информацию и в прошлой своей работе «Сколько планет в солнечной системе» я сделал для себя несколько открытий:

• Земля является единственной планетой солнечной системы, которая названа не в честь древнего бога.
• Ежедневно на Землю падают 200 000 метеоритов.
• С Земли всегда видно только одну сторону луны.
• Уран с Земли видно без телескопа.
• Плутон в 2006 году лишился статуса планеты.

         Я считаю себя астрономом-любителем. Учёных – астрономов на нашей планете не так-то много: Международный Астрономический Союз включает около 10 000 участников из 87 стран мира. Поэтому за всеми участками звездного неба им трудно наблюдать. В этом деле оказывают большую помощь астрономы-любители. Они занимаются наблюдениями, съёмкой и исследованием небесных объектов и явлений, обмениваются знаниями и наблюдениями, изготавливают и усовершенствуют инструменты для наблюдений.

        Информацию для своей работы я собирал из разных источников: энциклопедии, Интернет, собственные наблюдения. На осенних каникулах я ездил в город Омск, где посетил  планетарий «Зодиак». Затем зимой я посетил Дворец творчества в г.Омске по программе «Исследование редких и малоизученных явлений на Земле и в Космосе».  

         Сведения, полученные там, помогли мне определиться  с темой моей работы. Я захотел побольше узнать о звездах и созвездиях и выяснить, какие звезды и созвездия можно увидеть в небе над родным поселком.

Цель моего исследования:  выяснить, какие  звезды и созвездия можно обнаружить в  небе родного поселка.

Задачи:

• Изучить научно-популярную литературу по теме исследования
• Научиться находить звезды и созвездия на небе родного поселка в разные времена года.

• Построить модель звездного неба.

Объект исследования: звездное небо.

Предмет исследования: звезды и созвездия в разные времена года.

Гипотеза: в  один и тот же час в разное время года в небе родного поселка видны одни и те же звезды и созвездия.

При выполнении исследования  были использованы методы:

- поисковый;

- наблюдение;

- аналитический.

Глава I. Звезды и созвездия.

1.1. Звезды - многочисленные жители неба.

        В нашей Галактике более 100 миллиардов звезд. Невооружённым взглядом на небе видно около 6 000 звёзд, примерно по 3 000 в каждом полушарии.

        Звёзды часто называют главными телами Вселенной, поскольку в них заключена основная масса светящегося вещества в природе.        

        Звёзды представляют собой массивные светящиеся газовые шары. Они образуются из газово-пылевой среды (главным образом из водорода и гелия) в результате гравитационного сжатия.

        Все звёзды одного возраста и находятся на одинаковом расстоянии от нас примерно 8 500 световых лет. Они находятся очень далеко от земли, поэтому не греют и кажутся очень маленькими.

        Солнце – это тоже звезда. Это самая близкая к Земле звезда. Отличительная особенность Солнца от остальных звезд заключается в том, что оно даёт нам не только свет, но еще энергию и тепло. Расстояние между Землёй и Солнцем составляет 152 миллиона километров.

        Ближайщая  к Солнцу звезда - Проксима Центавра.  Она расположена в 4,2 световых лет от нашей Солнечной системы и в 272 000 раз дальше от Земли,  чем Солнце.

        Звезды бывают разного цвета, тепла и размера:

- коричневые и белые карлики;

- красные и голубые гиганты;

- переменные звезды;

- новые и сверхновые звезды;

- двойные звезды;

- кратные звезды и т.д.

        Белые звезды самые горячие, красные - холодные. 70% звёзд в галактике кратные. Кратная звезда состоит и трех и более звезд, которые выглядят с Земли близкими друг к другу.

        У  всех ярких звезд и даже у многих слабых  есть и собственное имя; эти имена они получили еще в древности. Многие из ныне употребляющихся имен звезд, например, Альдебаран, Алголь, Денеб, Ригель и др., имеют арабское происхождение. Но если обратить внимание на звезды Северного полушария, то можно сказать, что здесь много звезд с греческими и римскими названиями. Например, самая яркая из всех звезд неба считается Сириус. В переводе с греческого означает «блестящий». Римляне и египтяне ее называли «собачьей», так как она входит в созвездие Большого Пса. По- латински «собака» звучит как «канис», а звезда называлась Каникула. Для римлян появление Каникулы на небосводе говорило о том, что начинается палящая летняя жара, которая несла с собой пожары и эпидемии. Часто это время года называли «собачьим временем» - «каникулами». Позже каникулами стали называть период времени, когда ученики не ходят в школу.

        Сейчас астрономам известно около трех сотен исторических имен звезд. Часто это названия частей тела тех фигур, которые дали название всему созвездию: в созвездии Орион – звезда «плечо гиганта»,  в созвездии Лев есть звезда «хвост льва»  и т.д. Но многие звезды на небе пока безымянные. Только 0,01 % всех звезд Галактики занесено в каталоги. Таким образом, подавляющее большинство звезд, наблюдаемых в телескопы, пока не обозначено и не сосчитано. Каждая звезда занимает свое место на звездном небе.  Существуют даже астрономические карты, которые постоянно обновляются, потому что  молодые звезды образуются в Галактике и сейчас. Причем звезды рождаются не поодиночке, а целыми группами.

        Изучив информацию о звездах, я решил научиться находить на небе самую популярную звезду всех путешественников – Полярную.

      1.2.  Созвездия – семьи звезд.

        По мнению ученых деление неба на созвездия не таит в себе никакого тайного смысла. Это просто удобный прием для того, чтобы привести в порядок россыпь звезд на небе и лучшего их запоминания.

        В древности звездочеты мысленно соединили самые яркие звезды линиями. Полученные фигуры из групп звезд называли созвездиями. В современной астрономии созвездия – это участки, на которые разделена небесная сфера для удобства ориентирования на звёздном небе.

        Долгое время в науке не было четкого разделения звезд на созвездия: одни и те же звезды могли принадлежать разным созвездиям, а некоторые звезды не попадали ни в одно. Только в  1922 году Международным астрономическим союзом границы были окончательно утверждены, и астрономы договорились, что больше изменять их не будут. Также Международным астрономическим союзом были официально признаны 88 созвездий: на северном полушарии неба насчитывается 37 созвездий, на Южном полушарии - 51 созвездие.  Из всех созвездий в России видно около 54.

        Из 88 созвездий только 47 являются древними. Они основаны в основном на мифологии Древней Греции. Остальные современные созвездия были введены в XVII—XVIII веках в эпоху великих географических открытий. Названия этих созвездий, как правило, не имеют мифологических корней.

12 созвездий традиционно называют зодиакальными — такими, через которые проходит центр Солнца при годичном обороте. Существует еще одно зодиакальное созвездие – Змееносец. Ученые пока спорят о том, причислять ли его официально к зодиакальным или нет, так как период, когда Солнце находится в этом созвездии очень короткий (от 30 ноября до 17 декабря). И если включить это созвездие в зодиакальную группу, то произойдет смещение границ времени всех зодиакальных созвездий.

        Наблюдая за годичным перемещением Солнца среди звезд, древние люди научились заблаговременно определять наступление того или иного времени года. С предутренним восходом того или иного созвездия древние люди связывали свои сельскохозяйственные работы, и это отражено в самих названиях созвездий.

       Так, появления на небе созвездия Водолея указывало на ожидаемое половодье, появление Рыб - на предстоящий ход рыбы для метания икры. С утренним появлением созвездия Девы начиналась уборка хлеба, которая проводилась преимущественно женщинами. Спустя месяц на небе появилась соседнее созвездие Весы, в это время как раз происходило взвешивание и подсчет урожая.

        Названия некоторым созвездиям даны в честь героев мифов и легенд  (Андромеда, Кассиопея, Персей и т.п.) или животных (Лев, Дракон, Большая Медведица и т.д). Для других созвездий названия придумывалось по похожим очертаниям на тот или иной предмет (Треугольник, Крест, Щит, Корона и т.д.). Ниже в диаграмме я попытался распределить все названия по группам.

Изучив информацию о созвездиях, я решил научиться находить три важных созвездия в северной половине небосклона: Большую и Малую Медведиц, Кассиопею.

1.3. Значение звезд и созвездий в жизни людей.

        Вся жизнь людей на Земле во многом подчиняется «небесному» распорядку. От восхода и захода Солнца зависит смена дня и ночи. От того, как меняется в течение года взаимная ориентация Солнца и Земли, зависит смена времен года.

        Современные люди не так часто обращают свое внимание на звездное небо. Многую информацию мы теперь получаем с помощью разных приборов. А вот древние люди не знали ни точных механических часов, ни компаса. Их заменяло звездное небо. Луна пригодилась звездочетам для счета месяцев. Звезды вдали от родных берегов указывали мореходам направления на север, восток, юг и запад. Они служили маяками на морях и в пустынях. Их так и называли – путеводные звезды.

        Наблюдения за звездным небом помогало в определении времени года, в сельскохозяйственных работах и даже в строительстве. Здесь доказательством служат знаменитые памятники архитектуры Стоунхендж в Англии и пирамиды в Египте.

         Прорыв в космос явился важнейшим этапом в истории, который  оказывает огромное влияние на развитие науки.

        Космические исследования заставили ученых пересмотреть ранее существовавшие представления о верхних слоях земной атмосферы, позволили сфотографировать невидимую с Земли сторону Луны, принесли ценнейшие сведения о планетах Марс и Венера, о первичных космических лучах, солнечной радиации, метеорной материи и межпланетной среде.

        В настоящее время ученые изучают звезды, чтобы понять, как произошла наша Вселенная, как ее изменения могут повлиять на жизнь на Земле.

Глава II. Звездное небо  родного поселка.

2.1.  Наблюдение за звездами и созвездиями.

        Информация, полученная из литературы и интернет - источников, помогла мне развеять несколько моих заблуждений. Во-первых, я теперь точно знал, что каждая звезда и созвездия занимают на небе своё место. Поэтому я  решил, что найти на небе Полярную звезду, Большую и Малую Медведиц и Кассиопею будет не сложно. Они очень важны, потому что по ним можно разыскать все остальные созвездия.

        Моя практическая работа началась весной 2014 года. На вечернем небе я сумел найти  Большую Медведицу. Из семи ее звезд составляется очертание ковша.  Четыре звезды составляют  ковш, или туловище Медведицы, а три звезды — рукоятку, или хвост. Созвездие Малой Медведицы также похоже на ковшик, но самая крайняя звезда в его хвосте – это Полярная Звезда. Полярная Звезда - центр северной части звёздного неба. Она стоит всегда на одном месте, а  остальные звезды движутся  по небу. Чтобы ее точно найти, достаточно мысленно провести черту через две первых звезды Большой Медведицы, как показано на рисунке.

        Они всегда видны: и зимою, и летом, и утром, и вечером, и днем. 

        Я наблюдал, что в апреле, по вечерам  Большая Медведица стоит   прямо у нас над головой, хвостом к востоку; осенью она видна на севере  хвостом к западу;  зимой — на востоке, хвостом вниз;  летом — на западе, хвостом кверху. Из этого  я понял, что Большая Медведица обходит по небу круг. В самой средине этого круга находится Полярная звезда.

        Я решил подтвердить свою догадку. Для этого сделал модель.  Я  нарисовал и вырезал созвездие Большой Медведицы с названиями всех звезд, входящих в него и созвездие Малой Медведицы. На отдельном  листе я нарисовал модель звездного неба и в центре отметил место Полярной Звезды.  Потом с помощью проволоки прикрепил созвездия к модели звездного неба в месте, где находится Полярная Звезда. Таким образом, с другой стороны листа можно было крутить проволочку, и созвездия Медведиц  двигались по модели звездного неба.

        С помощью модели я подтвердил свои наблюдения о том, как движется созвездие Большой Медведицы в разное время года. Получается, что вместе с Медведицами вокруг Полярной Звезды движутся и другие созвездия.

        Созвездие Кассиопеи оказалось найти тоже не трудно. Достаточно было мысленно соединить предпоследнюю звезду в хвосте Большой Медведицы с Полярной звездой и по прямой линии найти созвездие похожее на английскую букву «W». Это и есть Кассиопея.        

        Кроме созвездий Большой и Малой Медведиц мне удалось найти самое красивое созвездие на небе Северного полушария. Оно носит имя могучего охотника Ориона. Это созвездие очень хорошо видно зимой.  По соседству с Орионом находятся его охотничьи собаки: Большой Пес и Малый Пес. В этом созвездии находится самая яркая ночная  звезда – Сириус. Когда на неё смотришь, она завораживает своим голубоватым цветом.

        Если взглянуть направо и вверх от Ориона, то можно увидеть созвездие Телец. Телец – это бык. Его оранжевый глаз хорошо виден – это звезда Альдебаран.  Выше и правее этой звезды располагается очень красивый маленький ковшик из нескольких звёздочек. Это Плеяды, особое скопление звёзд в созвездии Тельца. По ковшику Плеяд можно проверять зрение. Если насчитаешь в нём 7 звёзд, то зрение  хорошее.  

        Осенью я смог понаблюдать за  созвездием Персея. В старинных атласах его рисовали так: Персей держит в правой руке занесенный меч, а в левой — сеющую смерть голову Медузы. Арабы обратили внимание на удивительный мигающий глаз Медузы — звезду, систематически меняющую блеск почти в три раза. Они дали ей имя Алголь – Дьявол.

        Одной из моих целей было выяснить, как же путешественники находили путь по Полярной Звезде.

        Сначала, я решил воспользоваться компасом.  С его помощью по намагниченной стрелке  я нашел, где север.

        Поздно вечером посмотрев на небо, я нашёл Созвездие Большой Медведицы. Я мысленно провёл  линию через переднюю стенку ковша вверх на пути линии и будет яркая Полярная звезда, а линия от нее к земле указала мне на север.

2.2. Наблюдения за метеоритными дождями.      

          Раньше я часто наблюдал за метеоритным дождём, но не знал, как называется это явление и почему оно происходит. Я думал, что это падают звезды. Но оказалось, что это метеориты, которые врываясь в земную атмосферу, сгорают, вызывая яркое свечение.

        Ежегодной атаке галактических булыжников Земля обязана старейшей комете Сфивта-Туттля. Именно от нее отрываются куски материи, состоящие из смеси льда, магния и иных частиц. Кажется, что метеоры летят из созвездия Персея, поэтому они получили такое название – Персииды.

        Я регулярно наблюдал  Персеиды в августе – сентябре. Это самый хорошо наблюдаемый звёздный дождь. В этом году он был особенно  красив и происходил в ночь на 13 августа.

         В октябре я наблюдал другое падение метеоритов – Леониды из созвездия Льва.

        А в декабре мне удалось понаблюдать красивейший звездопад  в созвездии Близнецов. 

Сейчас можно наблюдать за кометой Лавджоя, которая находится в 100 миллионах километрах от Земли. Она будет видна до конца марта. Затем, по данным астрономов, она покинет пределы Солнечной системы, чтобы в следующий раз вернуться лишь через сто тысяч лет. Я смог увидеть эту комету, когда побывал в планетарии во Дворце творчества  г. Омска.

        Итак, с поставленной задачей по наблюдениям я справился. Мне даже удалось найти и запомнить расположение нескольких других созвездий и звезд. Я смог пополнить свои знания о звездопадах. Но цель моей научной работы выполнена не полностью. Планирую продолжить свои наблюдения и знакомство с другими звездами и созвездиями.

Заключение.

        Мир звезд  разнообразен и удивителен не только для  обычных людей, но и для ученых. Когда я начал наблюдать за звездным небом, у меня было несколько заблуждений. По первому впечатлению мне казалось, что звезд на небе видимо-невидимо. И ведут они себя так, как будто бы наглухо приколочены к небу. Из разных источников и по своим наблюдениям я выяснил, что вид звездного неба меняется не только час от часу, но и из месяца в месяц. Летом звездное  небо выглядит совсем не так, как зимой.  

        Второе заблуждение: кажется, что звезды  размещены по небу в полнейшем беспорядке. На деле это совсем не так. Каждая звезда и созвездие занимают свое место и существуют даже астрономические карты, которые постоянно обновляются, потому что  молодые звезды образуются в Галактике и сейчас. Причем звезды рождаются не поодиночке, а целыми группами.

        Из своих наблюдений я выяснил, что в  один и тот же час в разное время года на небе родного поселка  видны разные созвездия. Те, что видны вечером летом,   зимой видны под утро и наоборот. Я научился находить некоторые из них. Также я выяснил, что жителям Северного полушария не видны некоторые созвездия Южного полушария. Попутно я наблюдал за метеоритными дождями, которые проходили в разное время года.

        Гипотеза моей научной работы не подтвердилась.

        Так как цель моей научной работы выполнена не полностью, я  решил продолжить свои наблюдения за звездным небом. Планирую выяснить, есть ли любители-астрономы в Саргатке, посетить другие планетарии в городе Омске, чтобы пополнить свои знания и провести еще одно исследование в области астрономии.  

Библиографический список

1. Дагаев М.М. Наблюдения звездного неба. — М.: Наука, 1988

2. Зигель Ф.Ю. Сокровища звездного неба: Путеводитель по созвездиям и Луне. — М.: Наука, 1980

3. Киселева Н.Ю. Планеты, звезды, созвездия: Школьный словарик. – М.: Вако, 2014

4. Левитан Е.П. Малышам о звездах и планетах. - М.: Педагогика, 1986

5. Я познаю мир: Дет. Энцикл.: Космос. Авт. — сост. Т.И. Гонтарук. — М.: 1995

Электронные ресурсы

1. Википедия – свободная энциклопедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/%C7%E2%E5%E7%E4%E0 

2. ЗВЕЗДЫ — Энциклопедия Кольера. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_colier/5804/ЗВЕЗДЫ 

3. Астрогалактика. Легенды о созвездиях. http://astrogalactica.ru/constellations/ursa-major/