Исследовательская работа "Почему Луна меняет свою форму?"

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 511»

Пушкинского района Санкт-Петербурга

Исследовательская работа

Почему Луна меняет свою форму?

Выполнила: Васькина Елизавета Юрьевна, 2 «В» класс

                               Руководитель: Дорофеева Галина Анатольевна,

                              учитель начальных классов, высшая категория

                                           Форма представления: доклад

Санкт-Петербург, 2016 г.

Содержание

Ведение…………………………………………………………………... 3        

Основная часть :

Глава 1. Легенды и мифы о Луне…………………………………………..... 4

Глава 2. Начало изучения Луны……………………………………….. ……..7

Глава 3. Первый телескоп……………………………………………… ……..9

Глава 4. Лики Луны……………………………………………………….……..11

Глава 5. Эксперимент по демонстрации лунных фаз……………….......14

Глава 6. Игра в прятки………………………………………………………... 16

Заключение…………………………………………………………........ 19

Использованная литература……………………………………………. 20

Введение

        Я люблю  помечтать, особенно, когда ложусь спать и смотрю в окно…    И я заметила, что, когда вижу на небе Луну, она каждый вечер меняет свою форму или вовсе исчезает. Мне стало очень интересно, что с ней происходит.

        Я спросила у мамы, почему Луна меняет свою форму?  Мы вместе стали искать ответ на этот вопрос. Мы ездили в Планетарий Санкт-Петербурга, там прослушали очень познавательную и интересную лекцию «Прогулки по Луне», поднялись в настоящую обсерваторию и смотрели в настоящие телескопы. Еще мы читали книги о Луне и искали информацию в сети Интернет.

Цель работы

        Узнать, что такое – Луна, и почему она меняет свою форму.

Задачи

1. Узнать, что древние люди думали о Луне
2. Выяснить, когда люди начали изучать Луну
3. Узнать, как ученые в далекие времена могли рассматривать Луну
4. Исследовать, почему у Луны разные лики
5. Провести эксперимент с фазами Луны
6. Выяснить, какие чудеса нам может показать Луна

Основная часть

Глава 1

Легенды и мифы о Луне

Существует немало легенд о Луне. Примером этому может служить легенда о Хонсе, боге Луны, которому поклонялись египтяне. У вавилонян богом Луны был Син.  Чандра - индуистский бог Луны, разъезжает по небу в серебряной колеснице, в которую запряжен олень с рогами, как у антилопы.

Другие легенды о Луне больше связаны с богами и богинями, которые или живут на Луне, или ответственны за смену ее фаз. В древнегреческих и древнеримских мифах богиней Луны считалась Селена. Вот такая интересная легенда связана с ней.

«Давным -давно, когда Боги Олимпа ещё жили в сердцах людей, а небо сливалось с землей в порыве гармонии, жили титаны. Благодаря их слиянию появилась дочь Селена.  Вестницей Богов она жила на земле, вершила дела и освещала мир. Ночью её сияние было особенно сильным, и Боги знали и видели, что творится в мире при сиянии Селены. Так она училась быть ближе к людям. Однажды ночью, прогуливаясь и освещая море, Селена заметила прекрасного юношу, шедшего по берегу. Влюбилась без ума Селена в юношу, и ещё ярче каждую ночь стала светить, нежно лаская его пламенем лучей своих. Всё, что творилось на земле, было подвластно титанам. Прогневались они за любовь к человеку. "Придет время, и Селена будет царствовать на Олимпе, негоже отдавать свою любовь простому смертному", - говорили они. И тогда титаны нагнали мор на город, а рыбу угнали далеко от берегов. Тяжелые времена настали для города, но ночное сияние завораживало и дарило надежду поселенцам земли той.  Каждую ночь Селена освещала город и море, и вскоре рыбаки стали уходить всё дальше и дальше, зная, что Сияние Селены, как маяк, приведет обратно, и ночью им не заблудиться в морской бездне. Старец Океан в то время ещё не был Богом океана, и та большая река, которая омывала всю землю вокруг, принадлежала титанам. Юноша, любимый Селеной, вместе с другими рыбаками отправлялся в океан. И однажды, титаны наслали страшную бурю на их лодку, Селену усыпили своим пением титаниды... И океан проглотил моряков.  Наутро проснулась Селена, и не увидела моряков, которые должны были вернуться с уловом. И стала искать их, но так и не смогла найти... Тогда запрягла Селена свою колесницу, и вознеслась к Богам на Олимп. Ведь Богам видно всё.... Хотя она знала, что возвращение на землю теперь будет невозможным.
Вскоре Селена нашла юношу мёртвым в толщах морских. В ответ на её мольбы Боги оживили его, но вечным сном наполнили его душу.
Каждую ночь Селена появлялась в его пещере, любовалась его красотой, и мягко ласкала его нежное тело. Родились от её ласк 50 детей - 50 лунных месяцев олимпийского цикла. И каждую ночь плакала Селена о том, что никогда не узнает он о её любви, о детях, и будет спать вечно.
В наказание за свою беспечность Селена обещала, что каждую ночь будет освещать всё вокруг, чтобы люди находили дорогу домой... Осветила Селена и звёзды, которые в то время принадлежали Богам Олимпа. Стали звёзды светить, показывая карту ночным путникам. И поныне каждую ночь светит сверкающий глаз ночи, Селена ведёт за собой звёзды, расстилая небесную карту, освещая путникам и морякам путь к дому в память о вечной любви...» 

Культ Луны занимал главное место во всех религиях. Наибольшее поклонение Луне царило в Вавилоне, потому что халдеи почти 3 000 лет назад по фазам Луны научились вести счет времени. Они были первыми астрономами древности, создавшими календарь.

Глава 2

Начало изучения Луны

На серебристом диске Луны хорошо видны темные пятна неправильных очертаний и значительных размеров, никогда не меняющие своей формы. Древние наблюдатели видели в них изображения животных и лики богов. Но философы за несколько веков до нашей эры высказывали предположение, что Луна – соседний с нами мир по космосу, хоть и далеко расположенный, но схожий с земным и населённый разумными существами – селенитами. Темные области – водные просторы, а светлые – суша. Александрийский философ Прокл учил, что на Луне «возвышаются многочисленные горы и помещается большое количество городов и жилищ». У знаменитого математика Пифагора мы находим следующее размышление: «Луна есть земля, подобная обитаемой нами, но с той разницей, что она населена животными, более крупными, и деревьями, гораздо лучшими. Лунные существа ростом и силой в пятнадцать раз превосходят земные». Аристотель, один из самых выдающихся мыслителей древнего мира, учил, что Луна является небесным зеркалом, отражающим земной рельеф.

С незапамятных времен Луна во всех религиях обожествлялась наряду с Солнцем и звездами, однако всегда находились люди, которые из любопытства или по долгу службы вели постоянные наблюдения за светилами. У астронома прошлого века А.Паннекука есть такое замечание: «Движение Солнца и Луны, то есть путь, который они проходят за сутки, год или несколько лет, составляли для жрецов-астрологов «жизнь» бога Солнца и богини Луны. Для них перемещение светил по небу, то ускоряющееся, то замедляющееся, было видимым проявлением действующих богов-светил. Однако это не мешало им подвергать жизнь богов точному количественному измерению, то есть составлять таблицы движения светил».

Попытка оценить величину разделяющего Луну и Землю расстояния принадлежала Гиппарху. Сравнивая продолжительность последовательных фаз лунного затмения, он нашел, что расстояние между небесными соседками находится в интервале от 62 до 74 земных радиусов. Ход рассуждений ученого потрясает – он ошибся совсем немного для своего времени: согласно современным данным, этот первый космический масштаб меняется от 56 до 64 земных радиусов в зависимости от положения Луны на ее орбите.

Глава 3

Первый телескоп

До начала XVII века существовали только визуальные рисунки лунного диска англичанина Джильберта, подаренные им английской королеве Елизавете II на день ее рождения пятнадцатью годами раньше. История наблюдения Луны началась с забавного эпизода, случившегося в 1608 году. У шлифовщика очковых стекол Ханса Липперсгея на столе были разбросаны линзы. Его дети, игравшие в мастерской, обнаружили, что, если смотреть на флюгер церкви через два слегка разнесенных стекла, он кажется большим. С тех пор начался победный ход зрительных труб. Липперсгей назвал зрительную трубу телескопом, что означало в переводе с греческого «приближающая далекое».

В 1609 году о них услышал итальянский математик и астроном из Падуи Галилео Галилей. Он впервые направил на Луну собранную им из стеклянных линз такую же увеличительную трубу. Галилей с восторгом писал: «Я вне себя от изумления, так как успел убедиться, что Луна представляет собой тело, подобное Земле». Его труба была первым в мире астрономическим телескопом, и хотя она давала увеличение всего лишь в два с половиной раза, ученый разглядел с ее помощью детали лунной поверхности. Соседний мир поразил его: гористый пейзаж, множество не встречающихся на Земле кольцеобразных структур и темные равнины, которые Галилей вслед за Проклом тоже назвал морями.

Глава 4

Лики Луны

Луна является естественным спутником нашей планеты в ее движении по космосу. Среднее значение расстояния до Луны 384 000 километров, и это самый близкий к нам космический объект. Сама Луна не светит – она видна благодаря отражению солнечного света ее поверхностью. Кстати сказать, Луна – плохое «зеркало»: ее поверхность отражает всего 7% падающего на него солнечного излучения.

 Мы всегда можем видеть Луну только с одной стороны, так если бы её привязали веревкой к Земле.  Нам видно только освещённую часть Луны.  И, так как Луна повернута к Земле всегда только одной стороной, ученые давно поняли, что ее сутки – один оборот вокруг собственной оси – равны времени полного оборота вокруг Земли. Это означает, что на Луне день и ночь длятся по 14 земных суток. Теперь известно так же, что температура на поверхности Луны меняется примерно от  +120-150 С в дневное время до -150 С в лунную ночь.

Движение царицы звезд мы замечаем по ее фазам. Луна обходит Землю примерно за 28 дней, периодически меняя свой облик и даже исчезая на несколько ночей. В астрономии это называют фазами Луны. Каждую фазу составляют промежутки времени между самыми заметными моментами ее убывания или нарастания. Сторона Луны, которая повёрнута к Земле тёмная и совершенно теряется в лучах Солнца, в этой фазе Луна не видна на небе. Эту лунную фазу называют  новолунием.  Время между появлением  тонкого лунного серпа до его увеличения на размер в полдиска называется первой четвертью. Через 7 дней мы будем любоваться сиянием всего лунного диска. Вид полной Луны составляет фазу полнолуния. Затем ее диск темнеет до половины (последняя четверть), и в конце концов ночная красавица на несколько дней отправляется на отдых.

        Таким образом, мы видим, что причиной непостоянства формы Луны (лунных фаз) является изменение взаимного расположения трех тел – Луны, Солнца и Земли.

        Что бы правильно определить, в какой фазе находится Луна,  нужно знать одно интересное правило. Если лунный серп в небе похож на букву «С», то это – луна «Стареющая» или "Сходящая", то есть это последняя четверть.  Если же он повёрнут в обратную сторону, то, мысленно приставив к нему палочку, можно получить букву «Р» – луна «Растущая»,  то есть это первая четверть. Растущий месяц обычно наблюдается вечером, а стареющий — утром. Это очень легко запомнить и вы всегда сможете определить, молодая Луна только начала свой путь или старая Луна завершает свой цикл. 

        Свет полной Луны кажется очень ярким, но ученые подсчитали, что солнечный свет могут заменить только 500 000 лун. Именно поэтому диск Луны удается разглядывать спокойно, потому что глаза не устанут и не будут болеть, тогда как на Солнце смотреть запрещается – от его слишком яркого света можно ослепнуть.

Глава 5

Эксперимент по демонстрации лунных фаз

        Мне стало интересно, как в космосе выглядит движение Луны вокруг Земли, и как из этого получаются лунные фазы. Мы с родителями решили провести дома демонстрацию.

        Вечером, когда стемнело, наша комната превратилась во Вселенную. Мы взяли фонарик, который послужил нам Солнцем, мяч побольше – Землей,  а мяч поменьше – Луной.

        Итак, я стала астрономом, наблюдающим за небесными телами, папа держал фонарик – стал «Солнцем», а мама двигала мячики – стала «Луной» и «Землей».

        Я увидела, что, когда Луна находится между Солнцем и Землей, то ее видимая часть не освещается, и с Земли мы не видим Луны. Когда Луна продолжает движение вокруг Земли, то солнечные лучи освещают всё большую и большую видимую часть Луны, и поэтому на Земле мы видим растущую Луну. Затем, когда Луна становится напротив Земли и Солнца, мы видим свет полной Луны. После освещенная часть Луны начинает уменьшаться, тогда мы Луну называем убывающей или стареющей.

В ходе эксперимента я заметила одну очень интересную деталь. Когда наша Луна находилась между Солнцем и Землей, то с определенной точки мне показалось, что Луна закрыла Солнце. И мы решили выяснить, может ли быть такое чудо на самом деле.

Глава 6

Игра в прятки

        Итак, совершая свой ежемесячный путь вокруг Земли, Луна иногда проходит между нею и Солнцем. Хотя диаметр Солнца в 400 раз превосходит диаметр Луны, оно находится в 400 раз дальше. Благодаря этому счастливому обстоятельству, лунный диск на небесной сфере практически равен солнечному. Это случайное совпадение оборачивается для нас большой удачей, потому что на Земле можно наблюдать удивительные по красоте небесные явления – солнечные и лунные затмения. К сожалению, тень Луны падает на Землю на очень короткое время и видна в очень узкой полосе на ее поверхности. Но ничто не может сравниться с красотой и величием этих кратких мгновений, и никакие другие события не дают ученым такого бесценного материала о солнечной атмосфере.

        Что мы видим во время солнечного затмения? Луна постепенно находит на солнечный диск и, двигаясь слева направо, загораживает его всё больше и больше. Сумрак на поверхности Земли сгущается, и на небе зажигаются звезды. Когда происходит полное покрытие диска Солнца, вокруг него вспыхивает жемчужное сияние солнечного венца. Полное солнечное затмение скоротечно: его продолжительность от начала покрытия диском Луны диска Солнца до схода с него составляет примерно 8 минут, а полная фаза длится около минуты. Если бы орбиты обоих светил лежали в одной плоскости, солнечные затмения происходили бы в каждое новолуние. Но они наклонены относительно друг друга на 5 градусов, и лунный диск проходит то немного ниже, то чуть выше края Солнца. Еще древние астрономы, не понимая всех физических факторов этого явления, всё же подметили, что промежуток между соседними затмениями составляет 18 лет и 11 дней.

        Во время лунных затмений Луна попадает в конус земной тени; при этом она должна быть в фазе полнолуния. Когда весь лунный диск войдет в тень, наступит полное лунное затмение. В тех местах земной поверхности, где лунный диск затмевается не полностью, наблюдается частное лунное затмение, причем повсюду, где Луна видна над горизонтом. Тень Земли на поверхности Луны имеет форму окружности.  Полная фаза лунного затмения составляет 100 минут, а все затмение наблюдается около 4 часов. Лунное затмение не столь феерическое зрелище, как солнечное, но и у него есть свои особенности. Во время полной фазы диск Луны приобретает красноватый оттенок. В старину люди верили, что это сулит кровавые войны. На самом деле лунный диск освещается отраженным светом Земли, а оранжевые и

красные лучи, испытавшие преломление на пылинках воздуха нашей атмосферы, попадают в конус ее тени и, окрашивают ее в цвета от красно-коричневого оттенка до глубокого оранжевого.

Заключение

        Прослушав лекцию в Планетарии, изучив литературу и проделав эксперимент, я сделала вывод, что причиной непостоянства формы Луны (лунных фаз) является изменение взаимного расположения трех тел – Луны, Солнца и Земли.

Также в ходе своего исследования я узнала, что в древние времена легенды о Луне были связаны с богами и богинями, а культ Луны занимал главное место во всех религиях. Но философы за несколько веков до нашей эры высказывали предположение, что Луна – соседний с нами мир по космосу. Оказывается, изобретение первого телескопа произошло случайно во время детской игры со стеклами от очков.

При проведении эксперимента я заметила, что иногда Луна может закрывать Солнце. Поэтому я попыталась выяснить, что это за явление, и узнала, что бывают солнечные и лунные затмения.

Использованная литература:

1. Дубкова С.И. Книга о Луне. – «Белый город», Москва, 2008
2. Прогулки по луне. Лектор: Боруха М.А. – Планетарий Санкт-Петербурга
3. Луна – статья из Большой советской энциклопедии
4. ru.wikipedia.org
5. www.starfate.ru
6. house-of-night.ru