Її величність - українська книга презентація-огляд 2024.pptx
142
1. НАЙПРОСТІШІ СПОСТЕРЕЖЕННЯ ЗА МІСЯЦЕМ
ТА ПОВ’ЯЗАНІ ІЗ НИМ ЯВИЩА
Вступ./Введение./Introductions. Кожноговечора та вночі до самого ранку
люди бачать на небі Місяць. Але не кожна особистість знає, що собою
представляє супутник Землі. Які рухи здійснює протягом одного періоду зміни
власних фаз? Яка причина його світіння? Чому Місяць може здаватися білим,
жовтим, рожевим, синім або зовсім його не видно на небосхилі? Яка його
орбіта та форма? Спостерігаючи за Місяцем навіть протягом одного року,
можна помітити таку особливість, що зі зміною пір року змінюється
розташування супутника Землі на нічному небосхилі, він то наближається то
віддаляється від спостерігача… Місяць — природний супутник Землі й
найближче до неї небесне тіло. Він рухається навколо нашої планети по
еліптичній орбіті у той самий бік, у який Земля обертається навколо своєї осі.
Напрямок руху Місяця — із заходу на схід. Повний оберт по орбіті навколо
планети Місяць здійснює за 27,3 доби. Саме за цей час він здійснює один оберт
навколо свої осі. Із Землі видно лише одну півкулю Місяця, освітлення якої
постійно змінюється, проходячи повний цикл фаз. Фази Місяця, тобто зміна
його зовнішнього вигляду, настають унаслідок того, що Місяць світиться
відбитими сонячними променями. Обертаючись навколо нашої планети, він
займає різні положення відносно Землі та Сонця, тому ми бачимо різні частини
його денної півкулі.[1, c. 22]
Місяць має надзвичайно розріджену атмосферу з Гідрогену, Гелію, Неону
й Аргону в сильно іонізованому стані. На його поверхні є два види ландшафтів
— сліди давньої активності місячних надр. Їх називають морями й океанами та
материками. Поверхневий шар Місяця утворює пухка речовина до 2–3 м
2. завтовшки — реголіт. Структурою й хімічним складом він близький до земних
вулканічних порід. Сила тяжіння Місяця спричиняє припливні деформації в
літосфері, гідросфері й атмосфері Землі. Явище припливів і відпливів виникає
тому, що Місяць із неоднаковою силою притягає до себе по-різному віддалені
від нього частини Землі. Як наслідок, літосфера, гідросфера й атмосфера Землі
деформуються й витягаються вздовж прямої, направленої в бік Місяця. У
Світовому океані утворюються припливні горби, витягнуті вздовж лінії Земля
— Місяць, що пересуваються услід за Місяцем. Спричиняючи на нашій планеті
припливи, Місяць гальмує обертання Землі навколо осі. Розрахунки показують,
що на початку історії Землі доба тривала не 24 години, як нині, а лише 6 годин
[2, c. 221].
Актуальність роботиполягає у тому, що для дослідження астрономічних
явищ, орбіти та форми Місяця, особливостей його руху відповідно фазам та
розташування його на нічному небосхилі відповідно порам року, необхідно
спостерігати за супутником Землі.
Мета роботи./Цель работы./Aim. Метою роботи є дослідження
астрономічних явищ, орбіти та форми супутника Землі, факторів, що
впливають на відтінки небесного тіла, рух Місяця відповідно фазам на нічному
небосхилі та розташування його відповідно порам року за допомогою
спостережень за небесним об’єктом неозброєним оком і в телескоп,
фотографування мобільним телефоном та фотоапаратом. У процесі
дослідження вирішені такі завдання: 1) опрацьовано літературу та джерела з
даної проблеми; 2) проведені спостереження неозброєним оком та за
допомогою великого шкільного рефрактора за супутником Землі; 3) вивчено
фактори, що впливають на відтінки супутника Землі та на рух Місяця
відповідно фазам по власній орбіті та розташування його на нічному небосхилі
відповідно порам року.
Матеріали та методи./Материалы и методы./Materials and methods.
Для вирішення поставлених завдань були використані наступні методи:
теоретичний аналіз літератури та джерел з даної проблеми, інтерв’ю науковця,
3. спостереження неозброєним оком та за допомогою телескопа (великого
шкільного рефрактора) за небесним об’єктом, фотографування мобільним
телефоном та фотоапаратом.
Місяць рухається навколо свого супутника по приблизно тривісному
еліпсоїду в тому же напрямку, у якому рухається переважна більшість інших
тіл Сонячної системи, тобто проти годинникової стрілки, якщо дивитися на
орбіту Місяця з боку Північного полюса світу. Велика піввісь орбіти Місяця,
рівний середній відстані між центрами Землі і Місяця, складає 384 400 км
(приблизно 60 земних радіусів). Напрямок руху Місяця — із заходу на схід.
Повний оберт по орбіті навколо планети (сидеричний місяць) Місяць здійснює
за 27,3 доби. Саме за цей час він здійснює один оберт навколо свої осі.
Отже, із Землі ми завжди бачимо лише одну півкулю Місяця, освітлення
якої постійно змінюється, проходячи повний цикл фаз.
Фази Місяця - це зміни видимої з Землі освітленої частини поверхні
Місяця, пов’язані з рухом супутника навколо Землі.
Основні фази Місяця (рис. 1.1):
1) новий Місяць (чорна куля, її зовсім не видно, коли Місяць на стороні
Сонця),
2) перша чверть Місяця (ліва півкуля чорна, права півкуля світла),
3) повний Місяць (світла куля),
4) остання чверть Місяця (ліва півкуля світла, права півкуля темна).
Фази Місяця, тобто зміна його зовнішнього вигляду, настають унаслідок
того, що Місяць світиться відбитими сонячними променями.[1, c. 22]
4. Рис.1.1 Основні фази Місяця
Рух Місяця навколо Землі дуже складний, і його вивчення становить
одну з найважчих задач небесної механіки. Видимий рух Місяця
супроводжується безперервною зміною його вигляду - зміною фаз.
Відбувається це тому, що Місяць займає різні положення відносно Сонця і
Землі (рис.1.2).
Рис. 1.2 Серпоподібні фази Місяця
Автор вирішив дізнатися причини розташування супутника Землі зі
зміною пір року, чому Місяць то наближається то віддаляється від спостерігача.
З цього приводу19 листопада 2019 року було взято інтерв’ю у доцента кафедри
астрономії та космічної інформатики фізичного факультету Харківського
національного університету імені В. Н. Каразіна, кандидата фізико-
5. математичних наук Станкевича Дмитра Геннадійовича (Рис 1.3) і з'ясовано, що
умови видимості Місяця в різні пори року дуже відрізняються.
Рис 1.3 Станкевич Дмитро Геннадійович, доцент кафедри астрономії та
космічної інформатики фізичного факультету Харківського національного
університету імені В. Н. Каразіна, кандидат фізико-математичних наук
Влітку у повні Місяць перебуває на небі низько і недовго, а взимку сяє
високо і подовгу, бо дуга екліптики на нічному літньому небі лежить під
небесним екватором, а взимку - над ним. Екліптика — уявна лінія (велике
коло) небесної сфери, вздовж якої центр сонячного диска протягом року
пересувається серед зір. Оскільки річний рух Сонця відбиває реальне обертання
Землі (а точніше — системи Земля-Місяць) по орбіті, екліптика є слідом від
перетину небесної сфери з площиною земної орбіти. Найменша висота Місяця
влітку для широти φ = 50° може становити 11°, найбільша його висота взимку
для широти φ = 50° може становити 68°.
Іноді довкола Місяця з’являється яскравий німб. Здається, наче Місяць
горить. Гало – веселка навколо Місяця. Веселка, яка створюється не
крапельками води(як звичайнавеселка), а веселка, яка створюється крижаними
кристалами. Спостерігати гало на небі можна в будь-який час року, вночі і
вдень, навколо Сонця або Місяця і навіть навколо ліхтарів або ламп (останнє
можливо тільки в холодну погоду).
Гало - атмосферне оптичне явище, так само як веселка і північне сяйво.
Природа цього явища - дисперсія світла в кристалах льоду. На відміну від
крапельок води (які відрізняються тільки розміром) крижані кристали бувають
6. різної форми і можуть літати в повітрі різними способами: парити, обертатися,
повільно падати і т.д. Тому веселка завжди розташовується в одному місці на
небі (потрібно стати до сонця спиною, щоб її побачити), а гало бувають різних
видів (близько сотні). Теорія гало була розроблена французьким фізиком Е.
Маріоттом.
Кристали льоду в Всесвіті мають певну форму - шестикутної призми.
Світло може пройти через такий кристалик безпосередньо, або повернувши в
бік. Мінімальний кут, на який відхиляється промінь світла - приблизно 220 (це
випливає з геометрії, як не крути призму, менший кут не вийде, законом
заломлення і віддзеркалення світла, оптичних властивостей льоду). Тому, якщо
дивитися на Сонце через хмару з кристалами льоду, то спостерігач побачить
Сонце, оточене кругом - вузькоюрайдужною(або просто світлою або червоно-
жовтою) смугою на відстані 220 (1/8 всього небосхилу) від Сонця. Це коло
сформоване тими кристалами, які були повернені рівно так, щоб світло
відхилялося на мінімальний кут. За світлим кругом небо трохи світліше, ніж
усередині - цю засвічення створюють кристали, орієнтовані довільно. В хмарі
кристаликів дуже багато, тому завжди є найрізноманітніші орієнтації і форми.
Таке коло і називається гало (гало = коло, на одній з мов), конкретно 22
градусним гало. Але все відомо близько сотні різних видів гало, вони
відрізняються різним шляхом проходження світла через кристал, розмірами і
орієнтацією кристала.
Як правило, гало спостерігають у країнах із суворим кліматом. В Україні
яскраве й добре помітне гало з’являється 10 - 20 разів на рік. Його поява часто
свідчить про зміни в погоді - похолодання, прихід вологих атмосферних
фронтів. Дане природне явище спостерігалося в м. Барвінкове Харківської
області 11.10.2019 року (передвісник похолодання наступного дня), 07.12.2019
року (передвісник похолодання та снігопаду), 24.12.2020 року (передвісник
похолодання та снігопаду наступного дня). (Рис. 1.4, 1.5, 1.6)
7. Рис. 1.4 Гало в м. Барвінкове Рис. 1.5. Гало в м. Барвінкове 07.12.2019
11.10.2019
Рис. 1.6. Гало в м. Барвінкове 24.12.2020
Результати і обговорення./Результаты и обсуждение./Results and
discussion.
Ще один оптичним ефектом є те, що Мiсяць видається нам бiлим, хоч
насправдi вiн вiддзеркалює лише 7% сонячного свiтла, що падає на його
поверхню, - майже як вугiлля. Це пояснюєтьсятим, що супутник Землі - єдиний
на небi об’єкттакого розмiру, освiтлений вiдбитим сонячним світлом. (Рис. 1.6)
Рис. 1.7. Фото Місяця отримане при спостереженні телескопом м.
Барвінкове, вересень 2020 року.
Колір Місяця насправді зовсім не такий, як видається із Землі. Люди
спостерігають за супутником Землі через повітряний простір, через шар
атмосфери, а на поверхні сонячне випромінення не фільтрується. Колір
8. місячної поверхні - це колір реголіту, поверхневого ґрунту. Коли на Землю на
космічній станції були доставлені його проби, дізналися, що Місяць насправді
не срібний, а сірувато-коричневий.
Відтінки супутника Землі змінюються не лише в період місячних
затемнень, а й в результаті, виверження вулканів, внаслідок дії людей, які
спалюванням відходів, роботоюзаводів, внаслідок використання різної зброї та
експериментів змінюють відтінки Місяця від рожевого до жовтого (рис. 1.8).
Протягом спостережуваного періоду з липня 2019 і по березень 2020 року,
небесне тіло неодноразово змінювало відтінок. Дане дослідження дає право
стверджувати, що білий відтінок Місяця спостерігається, тоді, коли в атмосфері
Землі не відбувається ніяких відхилень.
Рис. 1.8. Фото Місяця отримане мобільним телефоном, м. Барвінкове
липень 2019 - березень 2020 років.
Висновки./Выводы./Conclusions.
Орбіта Місяця - траєкторія, по якій Місяць обертається навколо
спільного з Землею центру мас, розташованого приблизно в 4700 км від центру
Землі.
Форма Місяця дуже близька до кулі з радіусом 1737 км, що дорівнює
0,2724 екваторіального радіуса Землі.
Місяць рухається навколо свого супутника по приблизно тривісному
еліпсоїду в тому же напрямку, у якому рухається переважна більшість інших
тіл Сонячної системи, тобто проти годинникової стрілки, якщо дивитися на
орбіту Місяця з боку Північного полюса світу.
Люди спостерігають за супутником Землі через повітряний простір,
через шар атмосфери, а на поверхні сонячне випромінення не фільтрується.
Колір місячної поверхні - це колір реголіту, поверхневого ґрунту.
9. Більшість космічних об'єктів ми не можемо спостерігати неозброєним
оком, бо його можливості обмежені. Телескопи дозволяють нам побачити
далекі небесні світила або зареєструвати їх за допомогою інших приймачів
електромагнітного випромінювання — фотоапарата, відеокамери. Шкільний
телескоп (великий шкільний рефрактор) має об'єктив з фокусною відстанню
80—100 см, та набір окулярів із фокусними відстанями 1—6 см. Тобто
збільшення шкільних телескопів може бути різним (від 15 до 100 разів),
залежно від фокусної відстані окуляра, який застосовується під час
спостережень.
При спостереженні руху Місяця щодо Землі скористалася лібрацією.
Лібрація — повільне коливання одного астрономічного об’єкта щодо іншого,
навколо якого він обертається. Внаслідок дії припливних сил Місяць завжди
повернений до Землі однією стороною, але внаслідок лібрації з поверхні
планети можна спостерігати 59 % площі супутника. Щодо земного супутника
розрізняють оптичну та фізичну лібрацію.
На основі отриманих спостережень за Місяцем неозброєним оком і в
телескоп та досліджень можна зрозуміти рух Місяця відповідно фазам по
власній орбіті та фактори розташування його на нічному небосхилі відповідно
порам року.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського
колективу під керівництвом Яцківа Я. С.): підруч. Для 11 кл. закл. загал. серед.
освіти / Микола Пришляк. — Харків:Вид-во «Ранок», 2019.—144 с.: іл.
2. Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою
авторського колективу під керівництвом О.І. Ляшенка) підручник для 11 класу
закладів загальної середньої освіти/авт. М.В. Головко, І.П. Крячко, Ю.С.
Мельник, Л.В. Непорожня, В.В. Сіпій — Київ: Педагогічна думка, 2019. — 288
с.: іл.
![НАЙПРОСТІШІ СПОСТЕРЕЖЕННЯ ЗА МІСЯЦЕМ
ТА ПОВ’ЯЗАНІ ІЗ НИМ ЯВИЩА
Вступ./Введение./Introductions. Кожноговечора та вночі до самого ранку
люди бачать на небі Місяць. Але не кожна особистість знає, що собою
представляє супутник Землі. Які рухи здійснює протягом одного періоду зміни
власних фаз? Яка причина його світіння? Чому Місяць може здаватися білим,
жовтим, рожевим, синім або зовсім його не видно на небосхилі? Яка його
орбіта та форма? Спостерігаючи за Місяцем навіть протягом одного року,
можна помітити таку особливість, що зі зміною пір року змінюється
розташування супутника Землі на нічному небосхилі, він то наближається то
віддаляється від спостерігача… Місяць — природний супутник Землі й
найближче до неї небесне тіло. Він рухається навколо нашої планети по
еліптичній орбіті у той самий бік, у який Земля обертається навколо своєї осі.
Напрямок руху Місяця — із заходу на схід. Повний оберт по орбіті навколо
планети Місяць здійснює за 27,3 доби. Саме за цей час він здійснює один оберт
навколо свої осі. Із Землі видно лише одну півкулю Місяця, освітлення якої
постійно змінюється, проходячи повний цикл фаз. Фази Місяця, тобто зміна
його зовнішнього вигляду, настають унаслідок того, що Місяць світиться
відбитими сонячними променями. Обертаючись навколо нашої планети, він
займає різні положення відносно Землі та Сонця, тому ми бачимо різні частини
його денної півкулі.[1, c. 22]
Місяць має надзвичайно розріджену атмосферу з Гідрогену, Гелію, Неону
й Аргону в сильно іонізованому стані. На його поверхні є два види ландшафтів
— сліди давньої активності місячних надр. Їх називають морями й океанами та
материками. Поверхневий шар Місяця утворює пухка речовина до 2–3 м](https://image.slidesharecdn.com/142-210702072733/85/142-1-320.jpg)
![завтовшки — реголіт. Структурою й хімічним складом він близький до земних
вулканічних порід. Сила тяжіння Місяця спричиняє припливні деформації в
літосфері, гідросфері й атмосфері Землі. Явище припливів і відпливів виникає
тому, що Місяць із неоднаковою силою притягає до себе по-різному віддалені
від нього частини Землі. Як наслідок, літосфера, гідросфера й атмосфера Землі
деформуються й витягаються вздовж прямої, направленої в бік Місяця. У
Світовому океані утворюються припливні горби, витягнуті вздовж лінії Земля
— Місяць, що пересуваються услід за Місяцем. Спричиняючи на нашій планеті
припливи, Місяць гальмує обертання Землі навколо осі. Розрахунки показують,
що на початку історії Землі доба тривала не 24 години, як нині, а лише 6 годин
[2, c. 221].
Актуальність роботиполягає у тому, що для дослідження астрономічних
явищ, орбіти та форми Місяця, особливостей його руху відповідно фазам та
розташування його на нічному небосхилі відповідно порам року, необхідно
спостерігати за супутником Землі.
Мета роботи./Цель работы./Aim. Метою роботи є дослідження
астрономічних явищ, орбіти та форми супутника Землі, факторів, що
впливають на відтінки небесного тіла, рух Місяця відповідно фазам на нічному
небосхилі та розташування його відповідно порам року за допомогою
спостережень за небесним об’єктом неозброєним оком і в телескоп,
фотографування мобільним телефоном та фотоапаратом. У процесі
дослідження вирішені такі завдання: 1) опрацьовано літературу та джерела з
даної проблеми; 2) проведені спостереження неозброєним оком та за
допомогою великого шкільного рефрактора за супутником Землі; 3) вивчено
фактори, що впливають на відтінки супутника Землі та на рух Місяця
відповідно фазам по власній орбіті та розташування його на нічному небосхилі
відповідно порам року.
Матеріали та методи./Материалы и методы./Materials and methods.
Для вирішення поставлених завдань були використані наступні методи:
теоретичний аналіз літератури та джерел з даної проблеми, інтерв’ю науковця,](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)