Исследовательская работа "Перспективы существования планет Солнечной системы"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЁННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

Мирная средняя общеобразовательная школа

Зонального района Алтайского края

п. Мирный Алтайский край

659415, Алтайский край, Зональный район, п. Мирный, ул. Ленина, д. 12,

тел. +7 (38530) 27-3-82, e-mail: mirnyischool65@mail.ru

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Перспективы существования планет Солнечной системы

Выполнил:

ученик 2 «Б» класса

Шепелев Илья Сергеевич,

Адрес: 

659415, Алтайский край, Зональный район

п. Мирный, ул. Подгорная, д. 1

тел. 8-960-945-8000

e-mail: olga22.2011@mail.ru

Научный руководитель:

учитель начальных классов

Швецова Алла Сергеевна,

Адрес:

659416, Алтайский край, Зональный район

с. Новая Чемровка,

ул. Первомайская, д. 66

тел. 8-909-506-7264

e-mail: shvecovaalla@mail.ru

п. Мирный

2017 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

В прошлом году, работая над темой «Можно ли прикоснуться к звёздам?», я выяснил, что все звёзды не горят вечно – они имеют цикл. Это меня очень заинтересовало, так как Солнце – единственная звезда Солнечной системы тоже не вечна.

У меня возник вопрос: «Что будет с планетой Земля и другими планетами Солнечной системы после того, как Солнце погаснет?». Ответ на этот вопрос я решил найти.

Цель исследования: определить перспективы существования планет Солнечной системы.

Задачи:

1. раскрыть содержание понятия «Солнечная система»;

2. изучить характер движения планет Солнечной системы после угасания Солнца;

3. проанализировать перспективы существования планет.

Предположим, что когда Солнце погаснет, планеты Солнечной системы остановятся на своей орбите. Эта гипотеза и будет проверена в ходе исследования.

Методы исследования:

• наблюдение;
• сбор и анализ информации;
• опытная работа;

• анализ результатов исследовательской деятельности.

Объект исследования: солнечная система.

Предмет: перспективы существования планет Солнечной системы.

Глава 1. Исследовательская деятельность и её результаты

1.1 Понятие «Солнечная система», взаимосвязь Солнца с планетами Солнечной системы

Изучая такие источники информации, как словари и энциклопедии, можно узнать, что Солнечная система – это совокупность планет и других космических объектов (астероиды, кометы, космическая пыль, спутники), которые вращаются вокруг Солнца [2]. 

При этом Солнце – это центральный объект Солнечной системы («желтый карлик») – оно удерживает вокруг себя все планеты с помощью гравитационного притяжения [1]. Солнце – раскалённое небесное тело шарообразной формы, вокруг которого вращается Земля и другие планеты нашей Галактики[4, с.648] .

Оказалось, что гравитация – это сила притяжения, создаваемая телом [3]. Гравитация – это всемирное тяготение [4, с.123]. Например, Земля притягивает к себе все, что на ней находится. Именно поэтому любой предмет падает вниз на Землю. Сила гравитации зависит от массы и от расстояния. Например, тяжелый камень упадет на Землю быстрее, чем легкое перышко. Этот закон открыл английский ученый (физик, астроном) Исаак Ньютон [3].

 Учёными доказано, что Солнце обладает массой в несколько раз больше, чем все остальные объекты Солнечной системы, поэтому сила притяжения Солнца не дает планетам разлететься по космическим просторам [5, с.70].

Было выяснено, что при таком гравитационном притяжении Солнца планеты не «падают» на него в силу того, что огромная энергия Солнца создает постоянное движение вокруг себя.

Но, если существует гравитационное притяжение Солнца, значит, все планеты должны притянуться к Солнцу и упасть на него? Так бы и случилось, если бы все планеты не двигались, но огромная энергия Солнца создает постоянное движение вокруг себя [3]. 

Можем утверждать, что  все планеты и космические объекты  движутся вокруг Солнца за счет его огромной массы и энергии, а гравитационная сила не дает им разлететься по космосу.

По подсчётам учёных Солнце начнет угасать примерно через 4,5 млрд лет [1]. Для проверки гипотезы о том, что в результате угасания Солнца планеты Солнечной системы остановятся на своих орбитах, была проведена опытная работа.

1.2 Опытная работа

Для проведения опытной работы нам понадобилась ёмкость с водой, шарики разной массы и диаметра, миксер, лист наблюдений.

Опыт проводили по следующему плану:

1. Моделирование ситуации движения планет вокруг источника энергии. Заполнение листа наблюдений.

2. Моделирование ситуации, при которой источник энергии исчезает. Заполнение листа наблюдений.

3. Моделирование ситуации, при которой исчез прежний источник энергии, но появился новый. Заполнение листа наблюдений.

4. Анализ полученных результатов.

Опыт 1. Моделирование ситуации движения планет вокруг источника энергии.

В ёмкость с водой опустили шарики – моделей планет. Включенный миксер в качестве источника энергии, способного привести модели планет в движение, погрузили венчиком в воду. В месте вращения венчика образовалось круговое движение воды, модели планет притянуло потоком воды. Они стали двигаться вокруг источника энергии движения.

Вывод: если есть источник, способный привести в движение модели планет, то каждая из них начинает двигаться вокруг этого источника по своей орбите и со своей скоростью.

Опыт 2. Моделирование ситуации, при которой источник энергии исчезает.

Исходя из ситуации, смоделированной в Опыте 1, убрали источник энергии движения. После отключения источника энергии модели планет некоторое время продолжали двигаться по кругу, замедляя скорость и изменяя траекторию движения. Через несколько минут  движение стало хаотичным, произошло столкновение моделей и их остановка в произвольном порядке.

Вывод: при исчезновении источника энергии движения происходят изменения в траектории и скорости движения моделей планет. Движение прекращается, модели сталкиваются, останавливаются в произвольном порядке.

Опыт 3. Моделирование ситуации, при которой исчез прежний источник энергии, но появился новый.

Исходя из ситуации, при которой источник энергии, приводящий в движение модели планет, исчезает, добавили такой  же источник на расстоянии от прежнего. Модели планет, которые уже начали хаотично двигаться, сталкиваясь друг с другом и останавливаясь, постепенно начали перемещаться к новому источнику энергии движения, приобретая со временем постоянную траекторию движения вокруг него.

Вывод: при появлении нового источника энергии движения модели планет притягиваются к нему и начинают двигаться по новым орбитам вокруг этого источника.

Таблица 1

Лист наблюдений

Проведя опыты, можно сделать вывод, что при моделировании ситуации, в которой источник энергии движения исчезает, модели планет сбиваются со своей траектории движения и в конечном итоге останавливаются в хаотичном порядке. При этом если на расстоянии возникает другой подобный источник, то модели планет постепенно выстаиваются вокруг него и начинают двигаться вокруг него по новым траекториям.

Глава 2. Перспективы существования планет Солнечной системы

Изучив информацию о взаимосвязи Солнца и планет Солнечной системы, пришли к выводу, что Солнце, являясь центральным объектом Солнечной системы, удерживает вокруг себя планеты, заставляя при этом двигаться их по определённым орбитам.

После начала процесса угасания Солнца гравитационное притяжение и излучаемая им энергия уменьшаются, а орбиты планет существенно изменяются. Уменьшение силы притяжения изменит траекторию планет, а уменьшение энергии приведет к постепенной остановке планет. В свою очередь это приведет к нарушению процесса смены времени года и смены дня и ночи. Также уменьшение энергии приведет к понижению температуры на планете Земля. В этой ситуации жизнь на Земле станет невозможной.

Другую перспективу существования планет Солнечной системы мы видим в том, что случится именно так, что поменяется источник энергии. Звучит фантастически, но такой ход событий мы не исключаем. На опыте была смоделирована ситуация, при которой другой источник энергии появляется на некотором расстоянии от моделей  планет и они притягиваются к нему.  

Мы выяснили, что астроном Д.Г.Хиллс в 1984 г. в лаборатории Нью-Мексико тоже моделировал такую ситуацию: планета может быть увлечена силой тяготения проходящей мимо звезды, причем более молодой [3]. 

На наш взгляд, исключать даже самые невероятные перспективы существования планет Солнечной системы учёным не стоит. Необходимо рассматривать их, изучать, прогнозировать и моделировать ситуации с целью продолжения существования нашей планеты.

Заключение

Проанализировав результаты исследовательской работы, можно сделать следующие выводы:

• Солнце, являясь центральным объектом Солнечной системы, удерживает вокруг себя планеты, заставляя при этом двигаться их по определённым орбитам;
• когда Солнце погаснет, планеты Солнечной системы остановятся на своих орбитах. Моделирование подобной ситуации и сопоставление наблюдений опровергло эту гипотезу.

В ходе работы возник вопрос о возможной замене звезды, которая окажет такое же влияние на нашу планету. Было выяснено, что подобная перспектива учёными тоже рассматривается.

В ходе исследования я научился:

• находить информацию в разных источниках, выбирать нужную;
• проводить опытную работу в соответствии с планом;
• анализировать полученные результаты;
• делать выводы.

При работе над данной темой у меня возникли вопросы, на которые теперь буду искать ответы, продолжу исследовательскую деятельность:

• Где у космоса верх и низ?
• Есть ли у космоса границы?

Список источников и литературы

1. Астрономия для детей [Электронный ресурс] / Начинаем познавать Вселенную: энциклопедия. – Электронные данные. – Москва: 2015. – Режим доступа:  www.kosmokid.ru (30.10.2016)  
2. Кононович, Э.В. Солнечная система [Электронный ресурс] // Кругосвет: универсальная научно-популярная энциклопедия. – 2005. – Режим доступа: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/SOLNECHNAYA_SISTEMA.html  (30.10.2016)
3. Наука и жизнь [Электронный ресурс] / Бегство от умирающего солнца/ журнал. – Электронные данные. – Москва: 2016. – Режим доступа:  http://www.nkj.ru/archive/articles/6569/  (10.10.2016)  
4. Ожегов, С.И. Словарь русского языка. Под редакцией Н.Ю.Шведова. – 17-изд. – Москва: Русское слово, 1984. – С. 797.
5. Что? Зачем? Почему? Большая книга вопросов и ответов / перевод с испанского. Печатается по изданию «Gran Libro de Preguntas y Respuestas». – Москва: Эксмо,  2014. –  С. 512.