Исследовательская работа по теме "Тайны северного сияния"

Предмет: Курс внеурочной деятельности «Арктическая азбука»

Тема работы:

«Тайны северного сияния»

Исследовательская работа

Работу выполнила:

 Удалова Дарина Андреевна,

ученица 1А класса,

муниципального бюджетного

общеобразовательного учреждения

«Приморская средняя школа»

                                  Научный руководитель:

Суханова Юлия Анатольевна,

учитель начальных классов

муниципального бюджетного

общеобразовательного учреждения

«Приморская средняя школа»

Приморский район, 2021

Содержание

Введение

12 января - День северного сияния. Северное сияние – мистическое, непредсказуемое и красивое небесное свечение, внезапно появляющееся и точно так же внезапно исчезающее. От этого зрелища захватывает дух, оно может продолжаться от десяти минут и до нескольких суток. В один миг появляются бегущие цветные лучи и полосы или на всём небосводе с востока на запад вспыхивает многоцветный пульсирующий занавес.

В начале января наступившего 2021 года, во время суровой морозной погоды жители Архангельской области могли наблюдать северное сияние невероятной красоты!

Когда я была маленькая, родители мне рассказывали про северное сияние. А в этом году я видела северное сияние сама! Мы с мамой ходили вечером на улицу и смотрели там на северное сияние, оно очень красивое и волшебное! Я захотела изучить северное сияние, узнать его тайны, откуда оно берется, каким бывает.

Цель моего исследования:

Изучить информацию о северном сиянии: откуда оно берется, как возникает.

Задачи: 

1. Изучить природу возникновения северного сияния, как оно выглядит, где оно бывает.
2. Узнать историю изучения северного сияния.
3. Провести социологический опрос среди одноклассников «Что вы знаете про северное сияние?».
4. Провести мастер-класс изготовления поделки, опубликовать его в социальной сети «Vkontakte».
5. Выступить с исследовательской работой в классе, познакомить с результатами работы одноклассников.

Объектом работы стало явление северного сияния.

Предметом – причина возникновения северного сияния.

Методы исследования:

1. Изучение информации в научной литературе и интернет источниках;
2. Анкетирование;
3. Опыты;
4. Наблюдения.

1. Теоретическая часть

1.1. Как относились в древности к северному сиянию

Северное сияние – это тысячи разноцветных огоньков, зажигающихся на небе в темные ночи. Огни бывают самых разных форм и цветов: синие, желтые, красные, зеленые. За секунду темное небо окрашивается в яркие цвета и становится видно вокруг на многие километры как будто днем. Северное или полярное сияние уже тысячи лет удивляет и очаровывает людей, однако не все относятся к нему с восхищением, в легендах некоторых народов оно даже считалось дурным знаком.

Давным-давно люди верили в то, что игра красок на небесах ничто иное как танец богов. Некоторые племена видели в этом явлении недоброжелательность, и даже брали оружие для защиты, если им приходилось выходить на улицу.

Племена индейцев Северной Америки принимали свечение атмосферы за свет фонарей, которые несут с собой духи, разыскивающие умерших охотников.

Норвежцы упоминают о мерцающем мосте, который временами появляется на небосводе, чтобы боги спустились на землю. Одни называли сияние огнями в руках валькирий, чьи доспехи начищены до блеска и от них возникает удивительное сияние. Другие рассказывали, что огни – танец душ умерших девушек.

В рассказах древних финнов полярное сияние означает горящую огнём реку Ружу, которая разделяет мир мёртвых и мир живых.

Североамериканские эскимосы верят, что заставить заиграть небосвод разноцветными огнями можно свистом, а хлопнув в ладоши – немедленно погасить их.

Эскимосы Аляски утверждают, что северное сияние несет беду. Прежде чем выйти наружу, в прежние времена они брали оружие для защиты. Многие верили, что если долго наблюдать за огнями, то можно сойти с ума.

Есть все основания предполагать, что именно благодаря сиянию и возникли мифы о драконах. Многие учёные считают, что битва Святого Георгия, который покровительствует всем англичанам, связана не с ужасным змеем, а с полярным сиянием!

Интересный факт: древние люди принимали северное сияние, как весточку с того света, предвестника грядущей войны или болезни, а также как гнев, который боги обрушивают на людей [5; 164].

1.2. Что такое северное сияние и как оно образуется?

Полярное сияние, Aurora Borealis, Aurora Australis, пазори, сполохи – все это названия одного и того же красочного явления, северного сияния.

Полярное сияние – оптическое явление в атмосфере, связанное со свечением воздуха на высоте от 60 до 1000 км. Полярное сияние наблюдается на небе в виде движущихся лучей, полос, корон. Полярные сияния продолжаются от нескольких минут до нескольких суток [1; 39].

 «Танец неба» еще и вот так поэтически называют полярное сияние. Ясной морозной ночью небо вдруг вспыхивает пронзительными голубоватыми и зелеными оттенками, словно превращаясь в сцену для космического спектакля. Как же образуется северное сияние?

Солнце – это гигантский шар, в котором главными веществами являются водород и гелий. Облако, которое опоясывает Солнце, иногда выбрасывает частички этих атомов, тем самым раскидывая атомы во все стороны, включая и ту, что ведет к Земле. Эти кусочки парят с гигантской скоростью – до 960 метров в секунду. Такие течения получили название солнечного ветра.

Земля – это своего рода магнит, который притягивает частички солнечного ветра. А они, приближаясь к Земле, начинают отражаться, однако некоторые из них все же проникают в магнитное поле Земли. Как раз столкновение этих частичек с молекулами воздуха в самых верхних слоях атмосферы и называется северным сиянием [2; 67].

Интересно, что на Севере и Юге эти явления случаются практически всегда одновременно и становятся зеркальным отражением друг друга – это кольца диаметром около 4 тысяч километров вокруг каждого полюса. При этом сияние не стоит на месте, оно движется, меняя свою форму и местоположение. Северное сияние всегда интересно. Но подобные чудеса природы доступны не для всех жителей Земли. В России северное сияние можно увидеть в регионах, расположенных вблизи Полярного круга, начиная от Мурманска и Архангельска и заканчивая Чукоткой.

1.3. История изучения северного сияния

Ученые давно пытались понять природу возникновения северного сияния.

Первым загадку таинственных огней отгадал еще в XVIII веке наш земляк, великий ученый Михаил Васильевич Ломоносов, решив, что здесь играет роль электричество. Чтобы подтвердить свою теорию, ученый через колбы, наполненные различными газами, пропустил ток. После опыта колбы засияли неповторимыми цветами.

Проще говоря, выброшенные нашим Солнцем заряженные частицы (солнечный ветер) заставляют воздух Земли переливаться разноцветными огнями.

Земля является для частиц магнитом, который образует магнитные поля из-за токов, возникшие при вращении ядра, в основе которого лежит железо. С помощью магнитного притяжения наша планета «ловит» пролетающий солнечный ветер и направляет его туда, где находятся магнитные полюса. Там солнечные частицы моментально притягиваются к ним, и от столкновения солнечного ветра с атмосферой, появляется энергия, преобразовывающаяся в свет, которая и образует северное сияние [5; 46].

Однако не только наш великий земляк Михаил Васильевич Ломоносов занимался экспериментальным изучением солнечного сияния.

Летом 2019 года мы посетили очень интересную экскурсию в «Музее Космоса» в селе Вознесенье Приморского района Архангельской области и узнали много нового о происхождении северного сияния и о его изучении в северной обсерватории.

Летом 2017 года в сельском доме культуры Вознесенья открылась уникальная музейная комната «Космос и мы», так как именно здание сегодняшнего Вознесенского Дома культуры в 1967 году было построено для магнитно-ионосферной обсерватории. Одной из четырёх мировых обсерваторий, где учёные на протяжении многих лет изучали связь магнитных колебаний Земли и космических излучений. Построена обсерватория в Архангельской области была не случайно, на тот момент в зоне Европейского Севера СССР еще не существовало подобных обсерваторий, и она была необходима, кроме того, Архангельская область и французский остров Кергелен в Индийском океане представляют уникальную пару магнитно-сопряженных точек, что и определило, после создания обсерватории, проведение целого ряда советско-французских экспериментов. Обсерватория была закрыта в 1996 году. За время существования обсерватории были получены важнейшие данные о магнитном поле Земли и полярном сиянии. По этим материалам в отечественной и зарубежной литературе опубликовано свыше 60 научных работ.

Музейная комната «Космос и мы» посвящена теме космических исследований, которые проводились в обсерватории. Уникальностью комнаты является святящееся звездное небо, технически организованное на потолке нового музея, а также различные фотографии о работе обсерватории и экспонаты с подробным рассказом от специалистов, как и зачем работают эти интересные приборы и «с чем их едят».

1.4. Северное сияние в произведениях                                                   северных писателей и художников

Невероятная красота северного сияния пленяла людей во все времена. Многие деятели культуры отразили это природное явление в своем творчестве. Северному сиянию посвятили свои работы и северные писатели и художники.

Северное сияние — это один из часто повторяемых и хорошо узнаваемых элементов на полотнах ненецкого художника Тыко Вылки («Северное сияние», «Последний путь Седова», «Художник Борисов покидает яхту «Мечта»). Практически невозможно на бумаге изобразить всю красоту и таинственность заполярных огней. Однако в работах Тыко Вылки, который не раз в своей жизни сталкивался с этим загадочным явлением, оно висит посреди небесного свода, словно волшебные разноцветные занавески, приходящие в движение от студеного дыхания сказочного ветра. В его картине «Северное сияние» над двумя тесовыми домами, над протоптанными к ним по снегу дорожками разливается густая, бездонная синева, усыпанная брызгами звезд, увенчанная переливчатой короной северных всполохов. Они собираются радужными оборками, завиваются кольцами фантастически сверкающей сказочной ленты. Дальние, словно просвечивающие сквозь завораживающую голубизну снежные горы дополняют зрелище. И чудо это разделяют живущие там люди: радостно, тепло светятся окна домов, в такт звездам вспыхивает на снежной площади электрический фонарь.  «Летом у нас круглы сутки светло, мы и не спим: день работам, а ночь гулям да с оленями вперегонки бегам. А с осени к зиме готовимся. Северно сияние сушим». Откуда эти строчки?!  

Северному сиянию посвятил одно из своих произведений северный сказочник Степан Писахов. Степан Писахов – уроженец деревни Уйма Приморского района Архангельской области. В своих сказках Писахов очень красиво и поэтично описывает природу полярных сияний. Читаешь его сказки… и дух захватывает! Хочется увидеть всё своими глазами на зимнем северном небе!

2. Практическая часть

2.1. Проведение опытов в домашних условиях

Опыт № 1 «Северное сияние на тарелочке!»

        Для опыта берем теплую воду, тарелочку и конфеты Skittles. Выкладываем конфетки по краю тарелочки и наливаем теплую воду. Ждем немножко. Разноцветная глазурь конфеток начинает таять и смешиваться в воде. Получается смешение красок, похожее на маленькое северное сияние. Очень красивое маленькое северное сияние на тарелочке! Проведение опыта № 1 представлено в Приложении 1.

Опыт № 2 «Северное сияние в масле»

Для опыта берем прозрачный стакан, краски, теплую воду и растительное масло.

Сначала наливаем в стакан воду, затем осторожно наливаем масло, сверху начинаем капать разведенной краской. Через слой масла, краска попадает в воду не сразу, образуя разноцветные шарики. Медленно опускаясь в воду, разноцветные шарики создают целые миры, похожие на северное сияние! Проведение опыта № 2 представлено в Приложении 2.

2.2. Проведение опроса по анкете «Что вы знаете о северном сиянии»

Мы провели опрос учеников 1А класса по анкете «Что вы знаете о северном сиянии».  Анкета представлена в Приложении 3. Результаты анкетирования представлены в виде диаграмм в Приложении 4.

Мы проанализировали полученные результаты и запланировали следующие мероприятия:

1. Проведение и размещение в социальной сети «Vkontakte» мастер-класса по изготовлению поделки «Северное сияние своими руками!» для всех желающих;
2. Выступление с темой исследовательской работы в классе с целью рассказать одноклассникам об удивительном явлении природы северном сиянии, об истории его изучения, познакомить с описанием северного сияния в произведениях северных писателей и художников.

2.3. Мастер-класс «Делаем северное сияние своими руками!»

Невероятную красоту северного сияния можно воспроизвести своими руками! Мы выполнили дома интересную и очень красивую поделку «Северное сияние своими руками!».

Для работы нужны картон, клей, вата, краски, блестки, толстые кисти, ножницы и простой карандаш. На черный картон простым карандашом наносим линии сугробов и северного сияния. На обычном картоне рисуем домики. Вырезаем домики ножницами. Кисточкой наносим клей ПВА на все нарисованные детали нашей поделки. Приклеиваем к ним вату, распределяя ее на деталях, чтобы не было видно карандашных линий. Раскрашиваем вату синим, зеленым, желтым и красным цветами. Раскрашиваем домики. Разноцветными блестками посыпаем бока северного сияния и добавляем в виде капелек маленькие звездочки. У нас получилась блестящая зимняя ночная картина с северным сиянием.

Последовательность выполнения работы оформили в виде мастер-класса и поделились этим материалом в социальной сети «Vkontakte» https://vk.com/wall3892026_4344 .

Надеемся, что наша несложная пошаговая инструкция поможет всем творческим людям самостоятельно выполнить поделку «Северное сияние» легко и просто в домашних условиях!

Вывод

В результате проделанной работы мы изучили природное явление – северное сияние. Северное сияние происходит на Земле, но вызвано процессами на Солнце. Само название говорит нам о том, что данное явление происходит на крайнем Севере, за полярным кругом. Узнали, что Северное сияние происходит только в ясную морозную ночь. А в то время, когда еще люди не могли объяснить происхождение полярного сияния в точки зрения науки, они приписывали этому явлению сверхъестественную силу. Познакомились со способами получения Северного сияния в «домашних условиях». При помощи опроса выяснили, что не все видели Северное сияние и не все знают причины его возникновения.

        Мы выполнили все поставленные задачи, цели в своей работе мы достигли.

На будущее мы запланировали выступление в классе с целью ознакомления одноклассников с результатами нашей исследовательской работы, а также хотим научить всех делать очень красивую поделку «Северное сияние своими руками!».

Северное сияние – очень красивое и уникальное явление природы! Оно вдохновляет художников и поэтов на создание интересных художественных произведений. Оно завораживает всех, кто его наблюдает на морозном северном небе!

Мы решили, что хорошо, что мы живем в Архангельской области, ведь у нас есть возможность своими глазами увидеть невероятную красоту такого природного явления, как северное сияние, сполохи, северная аврора!

Работа по исследованию северного сияния оказалась познавательной, насыщенной интересными домашними опытами, творческими поделками. Нам очень понравилось, хочется скорее поделиться полученными знаниями и умениями с другими ребятами!

Список использованной литературы и интернет-ресурсов

1. Арктика – мой дом. Полярная энциклопедия школьника. Книга для детей среднего и старшего школьного возраста/ С.А. Баландин, А.Л. Бочавер, А.А. Прокудин. – М.: Северная Энциклопедия, 2008. – 273 с.
2. Арктическая азбука: интерактивный словарь для младших школьников/ Н.М. Бызова, И.Э. Гмырина, Л.В. Елькина, Л.С. Палеха. Под общей ред. А.Г. Кирилова; Нац. парк «Русская Арктика»; Архангельский обл. институт открытого образования; МБОУ СШ №45. - Архангельск: ИЗДАТЕЛЬСТВО, 2018. – 80 с.
3. Коллери Ш. Полярная ночь. Жизнь в кромешной темноте. – М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2013. – 32 с.
4. Поморская энциклопедия. Том II. Природа Архангельского севера/ Н.М. Бызова. – Архангельск: Издательство Поморского государственного университета, 2007. – 256 с.
5. Сергей Перевезенцев. Михайло Ломоносов. М.: Белый город, 2005. – 47.
6. https://artefact.culture.ru/ru/subject/severnoe-siyanie.
7. https://29.ru/text/winter/2021/01/12/69690176/.