Проект по тема «Тайны звезд»

Номинация « Звезды зовут»

Тема «Тайны звезд»

Содержание

Введение                                                                                                           3

1. История изучения звездного неба                                                         4
2. Что такое звезды                                                                                     5-6

1. Их количество, размеры, цвет, температура                                            6-7
2. Знаменитые звезды                                                                                      8

     3. Созвездия: их характеристика и расположение на небе                        9-13

Заключение                                                                                                        14

Список литературы                                                                                           15

Приложение                                                                                                      

Введение

    Проектная работа посвящена изучению таинственного небесного мира. Там много удивительного и неразгаданного.

Актуальность данной темы заключается в том, что изучение звездного небо важно и интересно во все времена, первые упоминания датируются 140 годом до нашей эры, и по сей день ученые продолжают делать открытия.  Но чем больше люди узнают о звездах и созвездиях, тем больше появляется вопросов. Всегда на небе найдется что-то новое и загадочное для исследования.

Цель моего проекта: узнать, что такое звезды, как они появляются, их строение, цвет, температуру и их количество на небе.

Для достижения целей в своей работе я ставлю следующие задачи:

- дать определение понятиям «звезда» и «созвездие»,

- узнать различие звезд в зависимости от яркости и величины,

- научиться распознавать на небе различные созвездия.

    1. История изучения звездного неба.

    С древних времен люди видели на небе звезды и хотели понять, что они из себя представляют. Объяснить природу звезд пытались с древних времен, однако понять, что такое звезда смогли только в XX в., но и сейчас есть немало загадок.

      Изучение звезд было вызвано потребностями материальной жизни общества (необходимость ориентировки при путешествиях, создание календаря, определение точного времени). Уже в глубокой древности звёздное небо было разделено на созвездия. Долгое время звезды считались неподвижными точками, по отношению к которым наблюдались движения планет и комет. Со времён Аристотеля (IV в. до н. э.) звёздное небо вечной и неизменной хрустальной сферой, за пределами которой находилось жилище богов. В конце XVI в. итальянский астроном Джордано Бруно учил, что звезды - это далёкие тела, подобные нашему Солнцу. В 1718 г. английский астроном Э. Галлей обнаружил собственные движения трёх звезд. В середине и во 2-й половине XVIII в. русский учёный М. В. Ломоносов, немецкий учёный И. Кант высказывали идеи о той звёздной системе, в которую входит Солнце. В 1835-39гг. русский астроном В. Я. Струве впервые определил расстояния до трёх близких звезд. В 60-х гг. XIX в. для их изучения применили спектроскоп, а в 80-х гг. стали пользоваться и фотографией.

       В начале XX в., особенно после 1920 г., произошёл переворот в научных представлениях об этих космических объектах. Их начали рассматривать как физические тела. Этот переворот был связан с успехами атомной физики и с достижениями ядерной физики. В середине XX в. исследования приобрели ещё большую глубину в связи с расширением наблюдательных возможностей и применением электронных вычислительных машин.

2. Что такое звезды.

2.1 Их количество, размеры, цвет, температура.    

     В безлунную и безоблачную ночь в небе можно увидеть огромное число звезд. Все они находятся очень – очень далеко от Земли и в даже самый мощный телескоп выглядят как маленькие точки. Когда-то очень давно люди думали, что звезды – это крошечные огоньки, которые кто-то зажигает в небе. Прошло много лет, прежде чем ученые узнали, что на самом деле звезды – это огромные раскаленные газовые шары, которые во много раз больше Земли. Из-за высокой температуры эти шары излучают свет  и тепло, которые распространяются далеко в космос.

     Вооружившись телескопом или биноклем, можно насчитать около 5000 звезд. А ученые полагают, что на самом деле существует 100 миллиардов галактик, и каждая из этих галактик может иметь более 100 миллиардов звезд. Соответственно они находятся так далеко, что их свет не долетает до Земли.

     Если присмотреться к звездам, то можно заметить, что все они разные. Есть звезды молодые и звезды старые. Есть звезды-гиганты и звезды-карлики.
Звезды гиганты – это звезды больших размеров. Они во много раз больше нашего Солнца и светят гораздо ярче него. Самая большая звезда, обнаруженная в 2010 году, в 320 раз тяжелее, чем Солнце, а есть звезда, которая в 2000 раз его шире. Звезд - карликов очень много, например, карликом считается и наше солнце.

    Все звезды отличаются друг от друга не только размерами, но и цветом. Цвет зависит от температуры. Самые горячие звезды светят белым или голубым светом. Меньше температура у желтых звезд. А самые холодные – оранжевые и красные звезды.

    Каждая звезда не вечна. Со временем она исчезает, но на это уходит миллионы и миллиарды лет. Чем больше масса звезды, тем короче будет ее продолжительность жизни. Самые массовые и самые горячие звезды исчерпывают свое энергоснабжение в течение нескольких миллионов лет,

в то время как карликовые звезды могут продолжать гореть миллиарды лет.
   Интересной особенностью является тот факт, что с возрастом меняются размер и цвет звезды. Звезды горят, пока в них не заканчиваются запасы энергии. Тогда они начинают остывать. Голубые звезды становятся холоднее, их цвет меняется на желтый, а затем – на красный. Старея и остывая, звезда раздувается, увеличивается в размерах. Звезды- карлики превращаются в звезд – гигантов. В конце жизни звезда становится красным гигантом. Проходит еще время, и красный гигант взрывается. Во время взрыва звезда сбрасывает свою газовую оболочку. Остается лишь белое плотное ядро размером примерно с нашу Землю. Это белый карлик – маленькая «спящая звезда». Она очень плотная. Остывшие белые карлики, почти не излучающие свет, называются черными карликами.

    2.2 Знаменитые звезды.

    У самых ярких звезд есть имена. Многие из них очень красивые, но кажутся нам непонятными. Это потому, что названия многих звезд пришли к нам с востока. Одна из самых ярких звезд на ночном небе, главная, ярчайшая звезда в созвездии Тельца, называется Альдебаран. По-арабски это слово означает «идущий в след». Альдебаран – оранжево-красная звезда гигант. Ее яркость больше, чем у Солнца, в 150 раз. Находится от нас на расстоянии 65 световых лет. А самая яркая звезда созвездия Персей называется Алголь. Это название произошло от арабского слова «аль-гуль», означающего «демон». Звезда Алголь знаменита тем, что постоянно меняет свой блеск – светит то ярче, то слабее.

    Следующая звезда после Солнца, которая находится ближе всего к Земле — это Проксима Центавра. Она расположена от Земли на расстоянии около 39.9 триллионов километров или 4.2 световых года. Это означает, что ее свет достигает Земли за 4.2 года. Используя самые быстрые космические корабли потребуется около 75000 лет, чтобы долететь до неё.

    Ближайшая к нам звезда – Сириус. Она находится в созвездии Большого Пса. Это бело-голубая звезда в 22 раза ярче Солнца. Древние римляне называли ее Каникулой. Сириус появлялся на небе, когда наступало самое жаркое время года, и в Риме объявлялись дни отдыха – каникулы.

    Среди движущихся звезд только путеводная Полярная звезда остается неподвижной. Путеводной ее назвали потому, что она всегда находится на севере. И древние путешественники (еще до изобретения компаса) даже ночью могли двигаться в правильном направлении благодаря Полярной звезде. А находится она в созвездии Малой Медведицы.

3. Созвездия: их расположение на небе и характеристика  

    Давным-давно люди заметили, что звёзды на небе образуют причудливые фигуры. Эти звёздные фигуры называются созвездиями. В них наши далёкие предки видели очертания сказочных существ и мифических персонажей. Так на небе появились Орион, Персей, Геркулес, Пегас, Дракон, Гидра. Древние греки определили более 30 созвездий.

    Но греки видели лишь небо Северного полушария Земли. О созвездиях Южного полушария они понятия не имели. Когда в XVII в. европейцы стали открывать новые земли, они узнали и новые звёзды, которые тоже складывались в созвездия: Павлин, Райская Птица, Хамелеон. Все эти названия напоминают об удивительных открытиях первопроходцев. В XVIII в. на небе появились Телескоп, Микроскоп, Циркуль и даже Насос.         Постепенно созвездия заполнили оба полушария звёздного неба. Сегодня в специальных атласах описано 88 созвездий. Количество это останется неизменным. Ведь созвездия - это участки, на которые условно разделено звёздное небо. Они помогают астрономам точнее указывать местоположение небесных тел. Например, за кометой удобнее наблюдать, если точно знать, в каком созвездии она сейчас находится.

    Особое место среди созвездий занимают зодиакальные созвездия. Эти созвездия сменяют друг друга на небе каждый месяц. Солнце по очереди проходит на фоне каждого из них.

    Многие из созвездий видны только в телескоп. Лишь 30 из них можно рассмотреть на звёздном небе невооружённым глазом. Мы можем увидеть Ориона, Пегаса, Кассиопею, Возничего и Большую Медведицу - она занимает самый большой участок звёздного неба нашего Северного полушария.

    Главные созвездия необходимо знать не только учёным, но и морякам, лётчикам, путешественникам. Звезды всегда помогут найти правильный путь даже в незнакомой местности. Мы рассмотрим только несколько созвездий.

Созвездие «Лебедь» ^[1]

    Это созвездие имеет и другое название - Северный Крест. Его легко отыскать на летнем небе. Яркие звёзды действительно образуют над Млечным Путём вытянутый крест. В нём древние греки и увидели птицу, раскинувшую крылья. Они решили, что это лебедь.

    Главная звезда Лебедя называется Денеб. Она у Лебедя прямо на хвосте. По крайней мере, в переводе с арабского Денеб означает «птичий хвост». Это одно из ярчайших светил всего нашего неба. Ярче его только звезда по имени Ригель. Денеб сияет, как 6 тыс. наших солнц, вместе взятых.

    Самой красивой звездой в Лебеде считается Альбирео. Это оранжевое светило находится в самом основании креста, которое образует созвездие.

    В 1975 г. в хвосте Лебедя произошла такая мощная вспышка, что её было видно с Земли невооружённым глазом. Новая звезда сияла на небе всего несколько дней, после чего угасла и ничем больше не выделяется.

    Созвездие Лебедь прославилось ещё и тем, что именно в нём впервые учёные обнаружили чёрную дыру - явление, над загадкой которого бьются уже больше 200 лет.

Созвездие «Орион»^[2]

    Осенью и зимой на небе хорошо видно созвездие Орион. Это большой четырёхугольник, который как бы стянут поясом из трёх ярких бело-голубых звёзд. Они гораздо горячее и тяжелее Солнца. Эти гиганты находятся на одинаковом расстоянии друг от друга и расположены на одной линии. В целом же получаются три строчки по три точки. Имя своё созвездие получило в честь героя древнегреческих мифов, отважного охотника Ориона. Самая яркая звезда этого созвездия - голубовато-белый Ригель. Это настоящий сверхгигант, который в 40 раз больше Солнца, а сияет он в тысячи раз ярче. Но несмотря на свою яркость, Ригель - вторая звезда Ориона. Первая, главная - красная звезда Бетельгейзе. Она огромна. Учёные установили, что эта звезда больше Солнца в 300 раз.

    Астрономы определили, что возраст Ригеля и Бетельгейзе не превышает 10 млн. лет. По космическим меркам это детский возраст. Динозавры, которые когда-то обитали на Земле, не могли видеть ни Ригель, ни Бетельгейзе - их попросту ещё не было на небосводе.

Созвездие «Большой пёс»^[3]

    Созвездие Большой Пёс известно людям с древнейших времён. На старинных картах это созвездие изображали в виде собаки, которая держит в пасти Сириус - самую яркую звезду созвездия. Рядом в небе находится Орион, он охотник, ему никак нельзя без собаки, вот и «поместили» древние люди рядом с ним на небе Большого Пса.

    Сириус видно из любого региона Земли, за исключением Северного полюса. Поэтому звезду знали и почитали все народы с глубокой древности. В Египте, например, храмы строили таким образом, чтобы свет Сириуса падал прямо на алтарь.

    В созвездии Большой Пёс есть уникальная пара звёзд. Это два сверхгиганта, самые тяжёлые из известных астрономам звёзд. Каждая из них почти в 10 млн. раз тяжелее Земли. При этом они находятся очень близко друг к другу и испытывают такое взаимное притяжение, что даже вытянулись навстречу друг другу и теперь похожи на два куриных яйца.

Созвездие «Большая Медведица»^[4]

    Большая Медведица - крупное созвездие, оно занимает самую большую площадь северной части неба. Всем известный ковш состоит из семи звёзд. Но вообще, в созвездии больше 100 звёзд.

    Большая Медведица - созвездие никогда не опускающееся ниже горизонта. Его видно отовсюду, и каждый народ дал своё название этому созвездию. Греки видели в нём нимфу Каллисто, которую поместил на небо верховный бог Зевс, превратив сперва в медведицу. Наличие длинного хвоста греки объясняли так: Зевс закидывал несчастную медведицу на небо, держа её за хвост, оттого он и растянулся. Но, как ни странно, американские индейцы тоже называли это созвездие Медведем. А на севере России его именовали Лосем. Нам известны и другие старые русские названия - Телега, Повозка или просто Ковш. Все звёзды этого Ковша имеют свои названия, придуманные в древности арабскими астрономами.

    Главная звезда Большой Медведицы - Дубге. По-арабски это тоже означает «медведь». Это оранжевый гигант, который немного холоднее Солнца. Ещё одна яркая звезда этого созвездия - Алиот. Она светит даже ярче Дубге и многие века была путеводной. Главные звёзды Медведицы - Дубге и Мерак - тоже путеводные. Если через них мысленно провести прямую линию, появится Полярная звезда.

    А при помощи небольшой и неяркой звезды Алькор с древнейших времён определяли остроту зрения. В Древнем Египте в охрану фараона принимали только тех, кто мог различить эту звезду. Поскольку в Египте медведи не водятся, созвездие это там называли Гиппопотам.

Созвездие «Малая Медведица»^[5]

    Каждую ночь на нашем небе появляется созвездие Малая Медведица. Как это понятно из названия, оно совсем небольшое. В нём можно различить лишь несколько десятков звёзд. Самые заметные и знаменитые, это семь ярких точек, которые образуют на небе ковшик. Он почти такой же, как ковш Большой Медведицы, только поменьше и перевёрнут вверх ногами. Наверное, из-за этого сходства созвездие и получило такое имя. Впрочем, по древнегреческой легенде, это была собака. Она принадлежала нимфе Каллисто, той самой, что была превращена в Большую Медведицу. Видимо, древние греки плохо представляли себе, как на самом деле выглядят медведи, живущие на севере. Поэтому у небесных медведиц такие длинные хвосты.

    Как и Большая Медведица, Малая Медведица - одно из древнейших созвездий. Оно было включено уже в самые первые каталоги звёздного неба. Она точно так же не заходит за горизонт. Её можно разглядеть в любое время года. Со всех сторон Малую Медведицу окружает созвездие Дракон.

    Малая Медведица расположена прямо над Северным полюсом, поэтому её главная звезда и называется Полярной. Это самая крайняя звезда на «ручке» ковшика. Эта звезда всегда указывает направление на север. Она была путеводной на протяжении многих веков. Но не всегда. Когда-то, тысячи лет тому назад, ярче её сияла вторая звезда Малой Медведицы - Кохаб. Это название в переводе с арабского языка означает «звезда севера». Но за прошедшие тысячелетия звёздное небо над нами поменялось, ведь звёзды движутся. И Полярная звезда теперь сияет для нас намного ярче.

    Две яркие звезды в основании ковшика Малой Медведицы называют Стражами Полюса. Это название они получили за то, что медленно перемещаются вокруг Полярной звезды, словно охраняют её.

Заключение

    В завершении моей исследовательской работы, необходимо подвести итог. Мне удалось достичь поставленных целей, а именно:

- я узнала, что история изучения звездного неба начиналась еще за много лет до нашей эры, во всех уголках земного шара люди изучали звезды, так как это было необходимо для ориентировки при путешествиях, создание календаря, определение точного времени и тд.;

- я поняла, что звезды – это огромные раскаленные газовые шары, которые во много раз больше Земли. Есть звезды молодые и звезды старые. Есть звезды-гиганты и звезды-карлики. Также звезды различаются цветом в зависимости от температуры. И выяснила, что возраст звезды можно определить по цвету.

- я заинтересовалась созвездиями. Каждое созвездие имеет свои отличительные особенности: некоторые огромны и включают в себе гигантские яркие звезды, другие маленькие и незаметные, состоящие из сравнительно небольших горячих или холодных звездочек, которые можно разглядеть только в сверхмощные телескопы. Они находятся на различном расстоянии друг от друга и от Земли, поэтому их свет неодинаково быстро или медленно доходит до поверхности Земли, что осложнят исследования.

    Я рассмотрела несколько вариантов созвездий и особенных звезд, которые входят в эти созвездия. В Приложении можно ознакомиться со схемами некоторых созвездий, таких как «Лебедь», «Орион», «Большой Пес», «Большая медведица» и «Малая медведица».

    Данная тема очень интересная, так как звездное небо нельзя легко рассмотреть и звезды потрогать невозможно. Остается много вопросов по изучению звездного неба и космоса в целом. В ближайшее время я планирую посетить космический музей и приблизиться к звездному таинству.

Список литературы:

1. Тарасов Л.В., Тарасова Т.Б. Космос: энциклопедия. – М.: Эксмо, 2019. – 96с.
2. Перевод с английского А.В. Новикова. Путешествия – Космос. – М.: РОСМЭН, 1997. – 63с.
3. Цветков В. Звездное небо. Галактики, созвездия, метеориты. – М.: Эксмодетство, 2018. – 64с.
4. Г.Н. Элькин. Детям о космосе и космонавтах. – М.: Паритет, 2016. – 96с.

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5