Практические работы по учебному предмету «Астрономия» Методические рекомендации для практических занятий по решению задач для студентов

Областное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

«Курский автотехнический колледж»

И.В. Авдулова

Практические работы по учебному предмету «Астрономия»

Методические рекомендации для практических занятий  по решению задач для студентов

по специальности и профессиям:

15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)),

08.01.10 Мастер жилищно-коммунального хозяйства (актуализированный),

38.02.03 Операционная деятельность в логистике,

22.02.06 Сварочное производство,

23.02.01 Организация перевозок и управление на транспорте (автомобильном).

по учебному предмету ОУД. 08 Астрономия

Курск - 2019

Рассмотрено на заседании цикловой комиссией естественнонаучных дисциплин

Протокол № ____ от ______________

Председатель цикловой комиссии

______________ О.А. Морозова

Автор-составитель: И.В. Авдулова, преподаватель ОБПОУ «КАТК».

Рецензент: Е.А. Григорова , к.филос.н., ст.преподаватель кафедры естественно-математического образования ОГБУ ДПО «КИРО»

Практические работы по учебному предмету «Астрономия»

Методические рекомендации для практических занятий  по решению задач для студентов

по специальности и профессиям: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)), 08.01.10 Мастер жилищно-коммунального хозяйства (актуализированный), 38.02.03 Операционная деятельность в логистике,22.02.06 Сварочное производство, 23.02.01 Организация перевозок и управление на транспорте (автомобильном) / сост. И.В. Авдулова – Курск: ОБПОУ «КАТК», 2019. – 42 с.

Методические рекомендации составлены на основе рабочей программы по учебному предмету «Астрономия» в соответствии с ФГОС СПО, и представляют собой общие рекомендации по организации самостоятельной работы студентов по специальности и профессиям: 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)), 08.01.10 Мастер жилищно-коммунального хозяйства (актуализированный), 38.02.03 Операционная деятельность в логистике,22.02.06 Сварочное производство, 23.02.01 Организация перевозок и управление на транспорте (автомобильном). Данные рекомендации содержат сборник информационного материала и контролирующих заданий для практических работ, и список использованной литературы. Материалы предназначены для студентов, обучающихся по программам среднего профессионального образования.

Авдулова И.В., 2019г.

ОБПОУ «Курский автотехнический колледж», 2019 г

Содержание

Пояснительная записка…………………………………………………………….…4

Рекомендации студентам при решении задач………………………………………6

Критерии оценивания практической работы………………………………………..7

Практическое занятие № 1 «Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты»………………………………………………………………………………….8

Практическое занятие № 2 «Исследование тел Солнечной системы»…………....14

Практическое занятие № 3 «Определение параметров звезд с помощью диаграммы Герцшпрунга–Рассела»………………………………………………….27

Практическое занятие № 4 «Решение проблемных заданий, кейсов»…………….36

Библиографический список…………………………………………………………..44

Пояснительная записка

Методические рекомендации к практическим занятиям для обучающихся 1 курса по учебному предмету ОУД.08 Астрономия составлены на основе рабочей программы по данномуучебному предмету и предназначены для обучающихся всех профессий и специальностей, программы которых реализуются в колледже:

15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)),

08.01.10 Мастер жилищно-коммунального хозяйства (актуализированный),

38.02.03 Операционная деятельность в логистике,

22.02.06 Сварочное производство,

23.02.01 Организация перевозок и управление на транспорте (автомобильном).

В ходе практических занятий обучающиеся овладевают умениями пользоваться информационными источниками, работать с нормативными документами и инструктивными материалами, справочниками, решать разного рода задачи, делать вычисления.

Задачи, которые решаются в ходе практических занятий по астрономии:

1) расширение и закрепление теоретических знаний по физике и астрономии, полученных в ходе занятий;

2) формирование у обучающихся практических умений и навыков, необходимых для успешного решения задач по астрономии и физике;

3) развитие у обучающихся потребности в самообразовании и совершенствовании знаний и умений в процессе изучения астрономии;

4) формирование творческого отношения и исследовательского подхода в процессе изучения астрономии;

5) формирование профессионально-значимых качеств будущего специалиста и навыков приложения полученных знаний в профессиональной сфере.

Учебный предмет «Астрономия»,после довольно долгого общественного обсуждения, был внесен в федеральный компонент государственного образовательного стандарта на фоне этого методологического сопровождения практически нет, данные методические рекомендации являются первым шагом к заполнению этого пространства.В дальнейшем предполагается создание рабочей тетради по данному предмету, методических рекомендаций по выполнению индивидуального проекта, методические рекомендации для самостоятельной работы студентов по написанию рефератов, отчетов, докладов, созданию мультимедийных презентаций.

Теоретическая основа методических рекомендаций является результатом анализа, систематизации и выявление основных теоретических основ научно-методической литературы, а также использование материала представленного в сети Интернет по теории курса «Астрономии».

Технология проведения практических работ по предмету «Астрономия» основана на технологии визуализации учебного материала через создания Интеллект-карт, которая была мною разработана и неоднократно апробирована на всех видах деятельности, как преподавателя, так и студентов. Применение данной технологии способствовало эффективнойинтеграции теоретико-методологических знаний, практических умений и навыков студентов в единый процесс учебно-исследовательского характера.

При изучении учебного предмета «Астрономия» предполагается проведение четырех практических занятий, на которые учебным планом предусмотрено 8 часов.

Практические занятия по предмету организованны в виде решения задач и выполнение иных заданий. Содержание заданий соответствует рабочей программе по астрономии. Задания выполняются в рабочей тетради студента после изучения соответствующей темы.

Методические рекомендации к практическим занятиям по учебному предмету «Астрономия» могут использоваться другими профессиональными образовательными организациями технического профиля, реализующими образовательную программу среднего общего образования в пределах освоения ООП СПО на базе основного общего образования.

Рекомендации студентам при решении задач

Практические занятия по учебному предмету «Астрономия» проводятся следующим образом:

- обучающиеся самостоятельно в письменной форме отвечают на вопросы для самоконтроля, затем решают задачи (с использованием рекомендуемой литературы или интернета), после чего делается анализ выполненной работы;

- занятие осуществляется с использованием ИКТ;

- занятие проводится под руководством преподавателя.

При решении задач можно пользоваться любыми астрономическими таблицами и необходимыми формулами и другим раздаточным материалом.

Решение задач не предполагает громоздких математических вычислений. Очень часто задачи по астрономии носят качественный, оценочный характер и могут решаться несколькими способами. При записи числового ответа в виде десятичной дроби достаточно ограничиться одним – двумя десятичными знаками, а в часовой и градусной мере – минутами времени и минутами дуги.

Критериями оценки результатов практических занятий студентов является умение студента использовать теоретические знания при решении задач.

Контроль результатов практических занятий студентов осуществляется преподавателем на учебных занятиях по физике. Оценка, полученная студентом за выполненную работу, является формой текущего контроля.

Правила оформления результатов практического занятия

Результаты оформляются в виде письменного отчета, при написании которого необходимо придерживаться следующих требований:

- записать дату выполнения, тему и цель работы,

- записать условие задачи в краткой форме (дано);

- записать вопрос задачи в краткой форме (найти);

- обосновать необходимость применения тех или иных формул для решения задачи;

- при решении задач на построение проанализировать условие задачи и выполнить чертеж, дав описание всех построений,

- записать ответ.

В случае заданий связанных с заполнением таблиц или ответов на поставленные вопросы, необходимо дать расширенный ответ.

Для выполнения работы рекомендуется использовать следующий атлас звездного неба: Атлас звездного неба/Под ред. В.К. Абалакина и др. – М., 1991. Электронная версия атласа доступна по адресу http://solar.tsu.ru. Однако допускается использовать любой другой атлас звездного неба, масштаб карт которого позволяет с точностью не менее 1m по прямому восхождению и 1′ по склонению определять положения объектов.

Для работы с электронной версией атласа звездного неба желательно его распечатать на принтере, однако можно пользоваться им и с экрана компьютера.

Для определения экваториальных координат объектов звездного атласа используйте линейку. Вычислите, сколько минут (m) прямого восхождения и минут (′) склонения укладывается, например, в 1 см. Измеряя расстояние от ближайших к объекту кругов, параллельных небесному экватору, и кругов склонений, можно определить прямое восхождение и склонение объекта.

Критерии оценивания практической работы

Оценка «5» ставится, если:

- практическая работа выполнена полностью;

- в логических рассуждениях и обосновании решения нет пробелов и ошибок;

- в решении нет математических ошибок (возможны некоторые неточности, описки, которая не является следствием незнания или непонимания учебного материала).

Оценка «4» ставится, если:

- практическая работа выполнена полностью, но обоснования шагов решения недостаточны (если умение обосновывать рассуждения не являлось специальным объектом проверки);

- допущены одна ошибка, или есть два – три недочёта в выкладках, рисунках или графиках (если эти виды работ не являлись специальным объектом проверки).

Оценка «3» ставится, если:

- допущено не более двух ошибок или более двух – трех недочетов в выкладках, но студент обладает обязательными умениями по проверяемой теме.

Оценка «2» ставится, если:

- допущены существенные ошибки, показавшие, что студент не обладает обязательными умениями по данной теме в полной мере.

Преподаватель может повысить оценку за оригинальный ответ на вопрос или оригинальное решение задачи, которые свидетельствуют о высоком физико - математическом развитии обучающегося; за решение более сложной задачи или ответ на более сложный вопрос, предложенные обучающемуся дополнительно после выполнения им каких-либо других заданий.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

Тема занятие: Изучение видимого звездного неба.

Цель занятия: Систематизировать и углубить знания по теме, отработать определение экваториальных и горизонтальных координат, моментов восхода и захода, верхней и нижней кульминаций по подвижной карте звездного неба и объектов по заданным координатам, усвоить различия в системах координат.

Перед занятием необходимо знать: Основные определения и понятия: Небесная сфера. Основные точки, линии, плоскости и углы. Проекции небесной сферы. Основные точки, линии и углы. Экваториальные и горизонтальные координаты светил. Определение экваториальных и горизонтальных координат по подвижной карте звездного неба.

После окончания занятия необходимо уметь: пользоваться подвижной картой звездного неба для определения горизонтальных и экваториальных координат, определять моменты восхода и захода, верхней и нижней кульминацией, определять объекты по заданным координатам.

ОБОРУДОВАНИЕ: подвижная карта звездного неба, глобус звездного неба.

Теоретические положения.

Все небо разделено на 88 участков, имеющих строго определенные границы – созвездия. Созвездия – соединение звезд в различные фигуры. Такое определение давалось тысячи лет назад. Сейчас созвездию мы можем дать такое определение. Созвездия – участки звездного неба, выделенные для удобства ориентировки на небесной сфере и обозначения звезд.

Подвижная карта звёздного неба изображена на рисунке.

Для определения местоположения небесного светила необходимо месяц, число, указанное на звёздной карте, совместить с часом наблюдения на накладном круге.

Небесный экватор — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора. Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное полушарие, с вершиной в северном полюсе мира, и южное полушарие, с вершиной в южном полюсе мира. Созвездия, через которые проходит небесный экватор, называют экваториальными. Различают созвездия южные и северные. Созвездия Северного полушария: Большая и Малая Медведицы, Кассиопея, Цефей, Дракон, Лебедь, Лира, Волопас и др.

К южным относятся Южный Крест, Центавр, Муха, Жертвенник, Южный Треугольник.

Полюс мира — точка на небесной сфере, вокруг которой происходит видимое суточное движение звёзд из-за вращения Земли вокруг своей оси. Направление на Северный полюс мира совпадает с направлением на географический север, а на Южный полюс мира — с направлением на географический юг. Северный полюс мира находится в созвездии Малой Медведицы с поляриссимой (видимая яркая звезда, находящаяся на оси вращения Земли) — Полярной звездой, южный — в созвездии Октант.

Туманность — участок межзвёздной среды, выделяющийся своим излучением или поглощением излучения на общем фоне неба. Ранее туманностями называли всякий неподвижный на небе протяжённый объект. В 1920-е годы выяснилось, что среди туманностей много галактик (например, Туманность Андромеды). После этого термин «туманность» стал пониматься более узко, в указанном выше смысле. Туманности состоят из пыли, газа и плазмы. Эклиптика — большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца. Плоскость эклиптики — плоскость обращения Земли вокруг Солнца (земной орбиты).

В зависимости от места наблюдателя на Земле меняется вид звездного неба и характер суточного движения звезд. Cуточные пути светил на небесной сфере — это окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору.

Экваториальная система координат — это система небесных координат, основной плоскостью в которой является плоскость небесного экватора.

Экваториальные небесные координаты:

1. Склонение (δ) — угловое расстояние светила М от небесного экватора, измеренное вдоль круга склонения. Обычно выражается в градусах, минутах и секундах дуги. Склонение положительно к северу от небесного экватора и отрицательно к югу от него. Объект на небесном экваторе имеет склонение 0°. Склонение северного полюса небесной сферы равно +90° Склонение южного полюса равно −90°.

2. Прямое восхождение светила (α) — угловое расстояние, измеренное вдоль небесного экватора, от точки весеннего равноденствия до точки пересечения небесного экватора с кругом склонения светила.

Методические рекомендации.

Задание.Найдите звезду: α Лира и определите их небесные координаты (склонение и прямое восхождение), видимую и абсолютную звёздную величину, расстояние.

Название, видимую звездную величину и расстояние берется из таблицы. Координаты определяются с помощью подвижной карты. Абсолютная звездная величина определяется по формуле:

  где d₀ = 10 пк ≈ 32,616 световых лет) .

Для α Лира М= =0,55

Обозначение созвездие Пример	Название	α, прямое восхождение	β, склонение	Видимая звёздная величина, m	Абсолютная звёздная величина, M	Расстояние, св. л.
α Лира	Вега	18h 37m	+38°4’	0	0,55	25,3

Ход выполнения задания:

Базовый уровень

Задание 1. Найдите на карте звездного неба следующие созвездия и зарисуйте их:

1 Вариант: Андромеда, Близнецы, Большая Медведица,

2 Вариант: Лев, Лира, Малая Медведица,

3 Вариант: Возничий, Волопас, Дева,

4 Вариант: Орион, Пегас, Северная Корона,

5 Вариант Большой Пес, Весы, Орел

6 Вариант Малый Пес, Кассиопея, Лебедь

7 Вариант Скорпион, Телец, Змея

8. Вариант Гидра, Заяц, Персей

9 Вариант Козерог, Дельфин, Скорпион

10 Вариант Малая Медведица, Большой Пес, Овен

11 Вариант Малый Пес, Орел, Водолей

12 Вариант Орион, Пегас, Рыба

Задание 2. Будет ли видно 20 декабря в 22 часа созвездие:

(Методические указания: Установите подвижную карту звездного неба на день и час наблюдения (например, 04.04.2018 г. + географическая координата) и найти на звездной карте созвездия с обозначенными в них туманностями и проверить, можно ли их наблюдать невооруженным взглядом)

1. Орион 2. Стрелец

3. Гончие псы 4. Микроскоп

5. Кит 6. Скорпион

7. Андромеда 8. Весы

9. Телец 10. Змееносец

11. Эридан 12. Геркулес

Задание 3. (Методические указания: На карте зенит расположен вблизи центра выреза, в точке пересечения нити, изображающей небесный меридиан. Проведя от зенита направления на основные точки горизонта, обозначенные словами «точка юга», «точка запада», «точка севера», «точка восто­ка», южно указать расположение созвездий на небесном своде в заданный момент времени. Карта позволяет ответить на вопросы о приближенных моментах восхода, захода и верх­ней кульминации (т. е. наивысшего расположения над горизонтом) звезд в разные дни года. Для этого достаточно повернуть круг на карте так, чтобы интересующая нас звезда ока­залась соответственно на восточной (восход) или западной (заход) стороне горизонта, или на нити (изображающей небесный меридиан) между северным полюсом мира и точкой юга (верхняя кульминация).

1. Определите 20 июня, в какое время восходит бета Лиры

2. Определите 20 декабря, в какое время заходит β Кита

3. Определите 20 июня, в какое время восходит α Большого Пса

4. Определите 20 марта, в какое время заходит α Южной рыбы

5. Определите 20 июня, в какое время заходит δ Орла

6. Определите 20 декабря, в какое время восходит бета Тельца

7. Определите 20 июня, в какое время восходит α Зайца

8. Определите 20 февраля, в какое время заходит δ Змееносец

9. Определите 20 июня, в какое время заходит α Весы

10. Определите 20 марта, в какое время восходит α Гидра

11. Определите 20 сентября, в какое время заходит β Козерога

12. Определите 20 августа, в какое время восходит α Пегаса

б). Определите, в какое время была кульминация следующей звезды:

1. α Лиры 20 июня 2. β Волопаса 20 июня

3. α Ориона 15 июля 4. α Змееносца 15 июля

5. β Орла 5 мая 6. β Тельца 5 мая

7. α малого Пса 20 февраля 8. α Гончие псы 20 февраля

9. β Льва 20 января 10. β зайца 20 января

11. α Большой Медведицы 15 апреля 12. α Пегаса 15 апреля

4) Через какие созвездия Солнце проходит:

(Методические указания: Найдите на карте указанный месяц и поднимаясь в сторону центра найдите пересечение созвездий. Для определения созвездий, какие будут наблюдаться в полночь в данной части света и в данном месяце, необходимо соединить карту с вырезанным кругом в 24 часа со срединой месяца и поднимаясь опять к центру определить созвездия).

1. В мае? Какие созвездия в мае будут наблюдаться в полночь на юге?

2. В январе? Какие созвездия в январе будут наблюдаться в полночь на западе?

3. В феврале? Какие созвездия в феврале будут наблюдаться в полночь на востоке?

4. В марте? Какие созвездия в марте будут наблюдаться в полночь на севере?

5. В июне? Какие созвездия в июне будут наблюдаться в полночь на юге?

6. В апреля? Какие созвездия в апреля будут наблюдаться в полночь на юге?

7. В июль? Какие созвездия в июль будут наблюдаться в полночь на востоке?

8. В августе? Какие созвездия в августе будут наблюдаться в полночь на западе?

9. В сентябре? Какие созвездия в сентябре будут наблюдаться в полночь на западе?

10. В октябре? Какие созвездия в октябре будут наблюдаться в полночь на юге?

11. В ноябре? Какие созвездия в ноябре будут наблюдаться в полночь на юге?

12. В декабре? Какие созвездия в декабре будут наблюдаться в полночь на юге?

Достаточный уровень

Задание 5.В каких созвездиях находятся звезды, экваториальные координаты которых равны:

(Методические указания: На карту нанесена сетка небесных экваториальных координат.Карта составлена в проекции на плоскость небесного экватора, в которой небесные параллели изображаются концентрическими окружностями, что является градусами, а круги склонения – радиальными лучами, выходящими из северного полюса мира, расположенного в центре картыоцифрованы в часах по краю карты).

1. , ; 2. , ;

3. , ; 4. , ;

5. , ; 6. , ;

7. , ; 8. , ;

9. , ; 10. , ;

11. , ; 12. , .

Задание 6.По карте звездного неба определите экваториальные координаты звезд:

(Методические указания: обратная задача к предыдущей).

1. α Лиры 2. β Волопаса

3. α Ориона 4. α Змееносца

5. β Орла 6. β Тельца

7. α малого Пса 8. α Гончие псы

9. β Льва 10. β зайца

11. α Большой Медведицы 12. α Пегаса

Высокий уровень.

Задание 7.Найдите звёзды: 1. α Малая Медведица, 2. α Ориона, 3. α Тельца, 4. α Возничего, 5. α Орла, 6. α Близнецов, 7. α малого Пса, 8. α Дева, 9. α Льва, 10. α Центавра, 11. α Южной рыбы, 12. α Пегаса и определите их небесные координаты (склонение и прямое восхождение), видимую и абсолютную звёздную величину, расстояние (заполните таблицу, используя приложение 1). 

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение астрономии как науки.

2. Перечислите основные этапы развития астрономии.

3. Расскажите о небесной сфере.

4. Какие небесные системы координат вы знаете?

Список используемой литературы:

1. Воронцов-Вельяминов Б. А. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс : учебник длобщеобразоват. организаций / Б.А.Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут. —М. : Дрофа, 2017.

2. Левитан Е. П. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс.: учебник для общеоб-разоват. организаций / Е.П.Левитан. — М.: Просвещение, 2018.

3. Астрономия: учебник для проф. образоват. организаций / [Е. В. Алексеева, П. М. Скворцов, Т. С. Фещенко, Л. А. Шестакова], под ред. Т. С. Фещенко. — М.\ Издательский центр «Академия», 2018.

4. Чаругин В. М. Астрономия. Учебник для 10—11 классов / В. М. Чаругин. — М.: Просвещение, 2018.

Приложение 1.

Название	Созвездие	m, видимая звездная величина	d, расстояние; св.лет
Сириус	α Большой пёс	−1,47	8,7
Канопус	α Киль	−0,72	330
Центавра	α Центавр	−0,27	5
Арктур	α Волопас	−0,04	36
Вега	α Лира	0,03	27
Капелла	α Возничий	+0,08	46
Ригель	β Орион	+0,12	820
Процион	α Малый пёс	+0,38	45
Бетельгейзе	α Орион	+0,50	650
Альтаир	α Орёл	+0,75	16
Альдебаран	α Телец	+0,85	70
Антарес	α Скорпион	+1,09	425
Поллукс	β Близнецы	+1,15	10,7
Фомальгаут	α Южная рыба	+1,16	25,1
Денеб	α Лебедь	+1,25	1600
Регул	α Лев	+1,35	25,6
Полярная	α Малой медведицы	+2,02	780
Акрукс	α Южный крест	+0,87	260
Спика	α Дева	+0,98	260
Кастор	α Близнецы	+1,96	45
Маркаб	α Пегаса	+2,48	1,33

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

Тема занятие: Исследование тел Солнечной системы.

Цель занятия: Провести сравнительный анализ больших и малых тел Солнечной системы.

Перед занятием необходимо знать: основные характеристики планет Солнечной системы.

После окончания занятия необходимо уметь: пользоваться источниками Интернет и раздаточного материала для необходимой информации.

ОБОРУДОВАНИЕ: инструкционные карты, раздаточный материал.

Методические рекомендации. Теоретические положения.

Солнечная система - это система планет, в центре которой находится яркая звезда, источник энергии, тепла и света - Солнце. По одной из теорий Солнце образовалось вместе с Солнечной системой около 4,5 миллиардов лет назад в результате взрыва одной или нескольких сверхновых звезд. Изначально Солнечная система представляла собой облако из газа и частиц пыли, которые в движении и под воздействием своей массы образовали диск, в котором возникла новая звезда Солнце и вся наша Солнечная система.

В центре Солнечной системы находится Солнце, вокруг которого по орбитам вращаются девять крупных планет. Так как Солнце смещено от центра планетарных орбит, то за цикл оборота вокруг Солнца планеты то приближаются, то отдаляются по своим орбитам.

Различают две группы планет:

Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Эти планеты небольшого размера с каменистой поверхностью, они находятся ближе других к Солнцу.

Планеты гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Это крупные планеты, состоящие в основном из газа и им характерно наличие колец, состоящих из ледяной пыли и множества скалистых кусков.

А вот Плутон не попадает ни в одну группу, т.к., несмотря на свое нахождение в Солнечной системе, слишком далеко расположен от Солнца и имеет совсем небольшой диаметр, всего 2320 км, что в два раза меньше диаметра Меркурия.

В Солнечной системе существуют две области, заполненные малыми телами. Пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером, схож по составу с планетами земной группы, поскольку состоит из силикатов и металлов. Крупнейшими объектами пояса астероидов являются карликовая планета Церера и астероиды Паллада, Веста и Гигея. За орбитой Нептуна располагаются транснептуновые объекты, состоящие из замёрзшей воды, аммиака и метана, крупнейшими из которых являются Плутон, Седна, Хаумеа, Макемаке, Квавар, Орк и Эрида. В Солнечной системе существуют и другие популяции малых тел, такие как планетные квазиспутникиитроянцы,околоземные астероиды, кентавры, дамоклоиды, а также перемещающиеся по системекометы,метеороиды и космическая пыль.

Солнечный ветер(потокплазмыот Солнца) создаёт пузырь в межзвёздной среде, называемыйгелиосферой, который простирается до края рассеянного диска. Гипотетическоеоблако Оорта, служащее источником долгопериодических комет, может простираться на расстояние примерно в тысячу раз дальше гелиосферы.

Ход выполнения задания:

Базовый уровень

Задание 1.Проведите сравнительную характеристику планеты, предложенной в вашем варианте, и заполните таблицу № 1, используя приложения.

Таблица № 1.

№ п\п	Параметры планеты
1	Масса планеты а) в единицах СИ б) в сравнении с массой Земли.
2	Радиус планеты а) в единицах СИ б) в сравнении с радиусом Земли.
3	Какое место занимает от Солнца
4	Тип планеты. Есть ли кольца?
5	Есть ли спутники? Если есть, то указать их количество и 2-3 названия спутников. Когда и кем они были открыты?
6	Есть ли атмосфера? Состав и плотность атмосферы.
7	Температура на поверхности планеты.
8	Период обращения вокруг Солнца (в земных годах или сутках)
9	Химический состав планеты.
10	Возможно, ли наблюдать планету невооруженным и вооруженным глазом с Земли?
11	Исследовалась ли планета автоматическими станциями с Земли? Когда и кем проводились эти исследования?
12	Возможна ли колонизация планеты землянами по оценке современных специалистов?

Достаточный уровень

Задание 2.Проведите анализ объекта Солнечной системы, предложенной в вашем варианте, изаполните таблицу № 2, используя приложения.

Таблица № 2.

№ п\п	Параметры объекта
1	Название объекта
2	Общее описание объекта.
3	Масса объекта
4	Тип орбиты, расположение в Солнечной системе, относительно других объектов.
5	Есть ли спутники? Если есть, то указать их количество и 2-3 названия спутников. Когда и кем они были открыты?
6	Химический состав объекта.
7	Как часто можно наблюдать объект невооруженным и/или вооруженным глазом с Земли?
8	Гипотеза возникновения объекта.

Высокий уровень

Задания 3. Выполните Интеллект-карту описывающую планету, согласно вашего варианта по следующим критериям.

1. Поверхность и строение планеты.

2. Спутники.

3. Характеристики

4. История открытия и название.

Интеллект-карта на примере карликовой планеты – Плутон.

Задания по вариантам.

Вариант 1(приложение 1):

1. Проведите сравнительную характеристику планеты Марс.

2. Проведите анализ карликовых планет Солнечной системы.

Вариант 2(приложение 2):

1. Проведите сравнительную характеристику планеты Юпитер.

2. Проведите анализ метеоритов.

Вариант 3(приложение 3):

1. Проведите сравнительную характеристику планеты Уран.

2. Проведите анализ метеоров Солнечной системы.

Вариант 4(приложение 4):

1. Проведите сравнительную характеристику планеты Меркурий.

2. Проведите анализ Пояса астероидов Солнечной системы.

Вариант 5(приложение 5):

1. Проведите сравнительную характеристику планеты Сатурн.

2. Проведите анализ комет Солнечной системы.

Вариант 6(приложение 6):

1. Проведите сравнительную характеристику планеты Нептун.

2. Проведите анализ болидов Солнечной системы.

Вариант 7(приложение 7):

1. Проведите сравнительную характеристику планеты Венера.

2. Проведите анализ Пояса Койпера.

Контрольные вопросы:

1. Назовите число больших планет Солнечной системы.

2. Какие группы планет выделяет современная астрономия в Солнечной системе?

3. По каким признакам планеты объединены в группы?

4. Какие планеты в Солнечной системе принято называть «внешние», какие «внутренние»?

5. Каково расстояние от Солнца до Плутона (в а.е.)?

Список используемой литературы:

1. Воронцов-Вельяминов Б. А. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс : учебник длобщеобразоват. организаций / Б.А.Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут. —М. : Дрофа, 2017.

2. Левитан Е. П. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс.: учебник для общеоб-разоват. организаций / Е.П.Левитан. — М.: Просвещение, 2018.

3. Астрономия: учебник для проф. образоват. организаций / [Е. В. Алексеева, П. М. Скворцов, Т. С. Фещенко, Л. А. Шестакова], под ред. Т. С. Фещенко. — М.\ Издательский центр «Академия», 2018.

4. Чаругин В. М. Астрономия. Учебник для 10—11 классов / В. М. Чаругин. — М.: Просвещение, 2018.

Приложение 1. Планета Марс. Спящая планета.

Характеристики планеты:

• Расстояние от Солнца: 227.9 млн км

• Диаметр планеты: 6786 км

• Сутки на планете: 24ч 37 мин 23с

• Год на планете: 687 суток

• t° на поверхности: -50°C

• Атмосфера: 96% углекислый газ; 2,7% азот; 1,6% аргон; 0,13% кислород; возможно наличие водяного пара (0,03%)

• Спутники: Фобос и Деймос

Планета марс - четвертая планета солнечной системы, удаленная от солнца в среднем на 227,9 миллионов километров или в 1,5 раз дальше земли. Планета имеет более вытаянную орбиту, чем земля. Эксцентрик вращения Марса вокруг солнца более 40 млн. километров. 206,7 млн. километров в перигелии и 249,2 в афелии.

В движение по орбите вокруг солнца марс сопровождают два небольших естественных спутника Фобос и Демос. Их размеры 26 и 13 км соответственно.

Средний радиус планеты 3390 километров – примерно половина земного. Масса планеты почти в 10 раз меньше чем у земли. А площадь поверхности всего марса составляет всего 28 % от земной. Это чуть больше чем площадь всех земных материков без океанов. Из-за небольшой массы ускорение свободного падения 3,7 м/с² или 38 % от земной. То есть космонавт вес, которого на земле составляет 80 кг, на марсе будет весить чуть больше 30 кг.

Марсианский год почти вдвое длиннее земного и составляет 780 суток. А вот сутки на красной планете, по продолжительности, почти такие же, как на земле и составляют 24 часа 37 минут.

Средняя плотность марсу также ниже, чем у земли и составляет 3,93 кг/м³. внутреннее строение марса напоминает строение планет земной группы. Кора планеты в среднем составляет 50 км, что гораздо больше чем на земле. Мантия толщиной 1800 километров состоит преимущественно из кремния, а жидкое ядро планеты диаметром 1400 километров на 85 % состоит из железа.

Какой либо геологической активности на марсе обнаружить не удалось. Однако в прошлом марс был очень активен. На марсе происходили геологические события, не виданного на земле масштаба. На красной планете находится самый большая в солнечной системе гора олимп высотой 26,2 километра. А также самый глубокий каньон (долины Маринер) глубиной до 11 км.

Температура на поверхности марса колеблется от – 155 °C градусов до +20 °C на экваторе в полдень. Из-за очень разряженной атмосферы и слабого магнитного поля солнечная радиация беспрепятственно облучает поверхность планеты. Поэтому существование даже простейших форм жизни на поверхности марса маловероятно. Плотность атмосферы у поверхности планеты 160 раз ниже, чем у поверхности Земли. Состоит атмосфера на 95 % из углекислого газа 2,7% азот и 1,6 % аргон. Доля остальных газов, включая кислород не значительна.

Единственное явление, которое наблюдается на Марсе это пылевые бури, принимающие иногда глобальный марсианский размах. До недавнего времени природа возникновения этих явлений была непонятна. Однако последним марсоходам отправленным на планету удалось зафиксировать так пылевые вихри, которые возникают на марсе постоянно и могут достигать самых различных размеров. По всей видимости, когда таких вихрей становится слишком много, они перерастают в пылевую бурю. Пыль покрывает практически всю поверхность марса. Красный цвет планете придает оксид железа. Кроме этого, на марсе может быть достаточно большое количество воды. На поверхности планеты обнаружены высохшие русла рек и ледники.

Спутники планеты Марс. Марс имеет 2 естественных спутника вращающихся вокруг планеты. Это Фобос и Деймос. Интересно, что на греческом языке их названия переводятся, как "страх" и "ужас". И это не удивительно, ведь внешне оба спутника, действительно, внушают страх и ужас. Их формы настолько неправильны, что скорее похожи на астероиды, при этом диаметры совсем небольшие - Фобос 27 км, Деймос 15 км. Состоят спутники из каменистых пород, поверхность в множестве небольших кратеров, только у Фобоса есть огромный кратер диаметром в 10 км, почти в 1/3 от размера самого спутника. Видимо в далеком прошлом некий астероид едва не уничтожил его. Спутники красной планеты настолько напоминают по форме и строению астероиды, что по одной из версий Марс сам когда-то захватил, подчинив себе и превратив в вечных своих слуг.

Приложение 2. Планета Юпитер.

Характеристики планеты:

• Расстояние от Солнца: ~ 778.3 млн км

• Диаметр планеты: 143 000 км

• Сутки на планете: 9ч 50мин 30с

• Год на планете: 11,86 лет

• t° на поверхности: -150°C

• Атмосфера: 82% водород; 18% гелий и незначительные следы других элементов

• Спутники: 16

Юпитер – пятая от Солнца планета. Расположена она на расстоянии 5,2 астрономических лет от Солнца, это примерно 775 млн км. Планеты Солнечной системы разделяются астрономами на две условные группы: планеты земного типа и газовые гиганты. Самой крупной планетой из группы газовых гигантов является Юпитер.

Размеры Юпитера превышают размеры Земли в 318 раз, и будь он ещё больше примерно раз в 60, то имел бы все шансы стать звездой за счёт спонтанной термоядерной реакции. Атмосфера планеты примерно на 85% состоит из водорода. Остальные 15% – это в основном гелий с примесями аммиака и соединений серы и фосфора. Также в атмосфере Юпитера содержится метан.

С помощью спектрального анализа было установлено, что кислорода на планете нет, следовательно, отсутствует вода – основа жизни. По другой гипотезе лёд в атмосфере Юпитера всё-таки имеется. Пожалуй, ни одна планета нашей системы не вызывает столько споров в научном мире. Особенно много гипотез связано с внутренним строением Юпитера. Последние исследования планеты с помощью космических аппаратов позволили создать модель, позволяющую с высокой степенью достоверности судить о ее строении.
Внутреннее строение. Планета представляет собой сфероид, достаточно сильно сжатый с полюсов. Она обладает сильным магнитным полем, которое уходит на миллионы километров за орбиту. Атмосфера представляет собой чередование слоёв с различными физическими свойствами. Учёные предполагают наличие у Юпитера твёрдого ядра размером 1 – 1,5 диаметра Земли, но гораздо более плотного. Его наличие пока не доказано, но и не опровергнуто.

Атмосфера и поверхность. Верхний слой атмосферы Юпитера состоит из смеси газов водорода и гелия и имеет толщину 8 – 20 тыс. км. В следующем слое, толщина которого 50 – 60 тыс. км, из-за повышения давления газовая смесь переходит в жидкое состояние. В этом слое температура может достигать 20 000 С. Ещё ниже (на глубине 60 – 65 тыс. км.) водород переходит в металлическое состояние. Этот процесс сопровождается увеличением температуры до 200 000 С. При этом давление достигает фантастических величин в 5 000 000 атмосфер. Металлический водород – это гипотетическое вещество, характеризующееся наличием свободных электронов и проводящее электрический ток, как это свойственно металлам. С путники планеты Юпитер. У самой большой планеты в Солнечной системе есть 16 естественных спутников. Четыре из них, о которые говорил еще Галилей имеют свой уникальный мир. Один из них спутник Ио имеет удивительный пейзажи скалистых пород с настоящими вулканами на которых, изучавший спутники аппарат "Галилео" запечатлел извержение вулкана. Самый крупный в Солнечной системе спутник Ганимед, хоть и уступает в диаметре спутникам Сатурна Титану и Нептуна Тритону имеет ледяную кору, которая покрывает поверхность спутника толщиной 100 км. Есть предположение, что под толстым слоем льда находится вода. Также, о существовании подземного океана выдвигается гипотеза и на спутнике Европа, который тоже состоит из толстого слоя льда, на снимках отчетливо прослеживаются разломы, словно от айсбергов. А самый древний обитатель Солнечной системы может считаться по праву спутник Юпитера Калисто, на его поверхности кратеров больше, чем на любой другой поверхности других объектов Солнечной системы, да и поверхность не сильно претерпела изменений за последний миллиард лет.

Приложение 3. Планета Уран. Таинственный ледяной гигант

Характеристики планеты:

 Расстояние от Солнца: 2 896.6 млн км

• Диаметр планеты: 51 118 км

• Сутки на планете: 17ч 12мин

• Год на планете: 84,01 года

• t° на поверхности: -210°C

• Атмосфера: 83% водород; 15% гелий; 2% метан

• Спутники: 17

 Развитие оптики в новое время привело к тому, что 13 марта 1781-го были расширены границы солнечной системы открытием планеты Уран, открытие было совершено Уильямом Гершелем.

Это седьмая по счету планета солнечной системы, она имеет 27 спутников и 13 колец.
Внутреннее строение. Определить внутренне строение Урана можно лишь косвенно. Массу планеты, равную 14.5 земных масс определили ученые после изучения гравитационного влияния планеты на спутники. Есть предположение, что в центре Урана находится каменное ядро, которое в основном состоит из оксидов кремния. Его диаметр в 1.5 раза должен превысить диаметр земного ядра. Затем должна идти оболочка изо льда и камней, а после океан жидкого водорода. По другой точке зрения Уран вовсе не имеет ядра, и вся планета представляет собой огромный шар изо льда и жидкости, окруженный газовым покрывалом.

Атмосфера и поверхность. Атмосфера Урана в основном состоит из водорода, метана и воды. Это и есть практически весь основной состав недр планеты. Плотность Урана выше, чем у Юпитера или Сатурна в среднем она составляет 1.58 г/см3. Это говорит о том, что частично Уран состоит из гелия или обладает ядром, состоящим из тяжелых элементов.В атмосфере Урана присутствуют метан и углеводород. Его облака состоят из твердого льда и аммиака. С путники планеты Сатурн. У планеты, также, как у двух других крупных гигантов Юпитер и Сатурн, есть своя система колец. Обнаружены они были совсем не так давно в 1977 году совершенно случайно во время обычного наблюдения за затмением под Ураном одной из светивших звезд. Дело в том, что кольца Урана имеют крайне слабую способность отражать свет, поэтому об их наличии до того времени никто и не догадывался. В дальнейшем космический аппарат "Вояджер-2" подтвердил наличие системы колец у Урана. Спутник планеты были обнаружены намного раньше, еще в 1787 году тем же астрономом Уильямом Гершелем, который и открыл саму планету. Первые открытые два спутника - Титания и Оберон. Они самые крупные спутники планеты, состоят в основном из льда серого цвета. В 1851 году астроном из Великобритании Уильям Лассел открыл еще два спутника - Ариэль и Умбриэль. , а еще спустя почти 100 лет в 1948 году астроном ДжеральдКойпер нашел пятый спутник Урана Миранда. Позже межпланетный аппарат "Вояджер-2" обнаружит еще 13 спутников планеты, недавно были открыты еще несколько спутников, поэтому на настоящее время известно уже о 27спутникахУрана.

Приложение 4. Планета Меркурий. Меркурий - самая близкая планета к Солнцу.

Характеристики планеты:

 Расстояние от Солнца: 57,9 млн км

• Диаметр планеты: 4878 км

• Сутки на планете: 58 сут. 16 ч.

• Год на планете: 88 суток

• t° на поверхности: от -180°C до +430°C

• Атмосфера: почти не присутствует

• Спутники: не имеет

Меркурий — это восьмая по величине планета, самая близкая к Солнцу, среднее расстояние до которого составляет 0.387 АЕ (астрономических единиц) или 57.910.000 километров. Масса планеты составляет 3.30e23 кг, а диаметр — 4,880 км (меньше только у Плутона).

Внутреннее строение. В центре планеты расположено металлическое ядро, наподобие земного, разница только в размерах. Если земное ядро занимает только 17% объема планеты, то у Меркурия — 42% объема.

Вокруг ядра находится слой мантии — 500–700 километров силикатной породы. Следующий слой — это кора, которая имеет толщину примерно в 100–300 километров. Верхний слой планеты имеет много повреждений, большинство ученых придерживаются теории, что они возникли вследствие медленного охлаждения Меркурия.

Атмосфера и поверхность. Атмосфера Меркурия очень разряжена и практически приравнивается к вакууму. Состав:

• водород (70 атомов на 1 см³);

• гелий (4 500 атомов на 1 см³).

Из-за практически нулевой атмосферы и близости к Солнцу, температура на поверхности планеты колеблется в пределах -180….+440 °C. Поверхность напоминает лунную — множество кратеров (от столкновения с астероидами), и горы высотой до 4 км (лунные могут быть в полтора раза выше).

В отличие от спутника Земли, на обратной стороне Меркурия расположены вздутия, которые образовались под действием солнечных приливов. Также имеются высокие уступы, чья протяженность может достигать нескольких сотен километров.

Приложение 5. Планета Сатурн. Элегантный джентльмен. Характеристики планеты:  Расстояние от Солнца: 1 427 млн км Диаметр планеты: ~ 120 000 км Сутки на планете: 10ч 13мин 23с Год на планете: 29,46 лет t° на поверхности: -180°C Атмосфера: 96% водород; 3% гелий; 0,4% метан и следы других элементов. Спутники: 18  Сатурн является шестой по счету планетой от Солнца – среднее расстояние до светила составляет почти 9,6 а. е. (≈780 млн. км). Период обращения планеты по орбите составляет 29,46 лет, а время оборота вокруг своей оси – почти 10 ч 40 мин. Экваториальный радиус Сатурна составляет 60268 км, а его масса – более 568 тысяч миллиардов мегатонн (при средней плотности планетарного вещества ≈0,69 г/куб. см). Таким образом, Сатурн является второй по размеру и массе планетой Солнечной системы после Юпитера. На уровне атмосферного давления 1 бар температура атмосферы равна 134 К. Внутреннее строение. Основными химическими элементами, составляющими Сатурн, являются водород и гелий. Эти газы переходят при высоком давлении внутри планеты сначала в жидкое состояние, а затем (на глубине 30 тыс. км) в твердое, поскольку в существующих там физических условиях (давление ≈3 млн. атм.) водород приобретает металлическую структуру. В этой металлической структуре создается сильное магнитное поле, его напряженность на верхней границе облаков в районе экватора равна 0,2 Гс. Ниже слоя металлического водорода располагается твердое ядро из более тяжелых элементов, например, железа. Атмосфера и поверхность. Помимо водорода и гелия атмосфера планеты содержит небольшие количества метана, этана, ацетилена, аммиака, фосфина, арсина, германа и других веществ. Средняя молекулярная масса составляет 2,135 г/моль. Основная характеристика атмосферы – однородность, которая не позволяет различить на поверхности мелкие детали. Скорость ветров на Сатурне высокая – на экваторе достигает 480 м/с. Температура верхней границы атмосферы равна 85 К (-188°C). В верхних слоях атмосферы много метановых облаков – несколько десятков поясов и ряд отдельных вихрей. Кроме того, здесь довольно часто наблюдаются мощные грозы и полярные сияния. С путники планеты Сатурн. Сатурн уникальная планета, которая имеет систему колец с миллиардами маленьких объектов частиц льда, железных и каменных пород, а также много спутников - все они вращаются вокруг планеты. Некоторые спутники имеют крупные размеры. Например, Титан, один из крупных спутников планет в Солнечной системе, уступающий по размерам лишь спутнику Юпитера Ганимеду. Титан единственный спутник во всей Солнечной системе, который имеет атмосферу, причем имеющую сходство с земной, где давление всего в полтора раза выше, чем у поверхности планеты Земля. Всего спутников у Сатурна из уже открытых 62, у них есть собственные орбиты вокруг планеты, остальные частицы и мелкие астероиды входят в так называемую систему колец. Все новые спутники начинают открываться исследователям, так на 2013 год последними подтвержденными спутниками стали Эгеон и S/2009 S 1. Приложение 6. Планета Нептун. Ледяное царство морского владыки.

Характеристики планеты:

 Расстояние от Солнца: 4 496,6 млн км

• Диаметр планеты: 49 528 км

• Сутки на планете: 16ч 06мин

• Год на планете: 164,8 года

• t° на поверхности: °C

• Атмосфера: Состоит из водорода, гелия и метана

• Спутники: 14

Нептун - это последний из четырех газовых гигантов, принадлежащих солнечной системе. Он находится на восьмом месте по удаленности от солнца. Из-за синего цвета планета получила свое название в честь древнеримского владыки океана - Нептуна. Планета имеет 14 спутников, известных на данный момент, и 6 колец.

Строение планеты. Огромное расстояние до Нептуна не позволяет точно установить его внутреннюю структуру. Математическими расчетами было установлено что его диаметр равен 49600 км, он в 4 раза превышает диаметр Земли, по объему в 58 раз, но благодаря низкой плотности (1.6 г/см3) масса всего в 17 раз превышает земную.

Нептун состоит по большей части изо льдов, и относится к группе ледяных гигантов. Согласно проведенным расчетам, центр планеты представляет собой твердое ядро, которое по диаметру в 1.5-2 раза превышает земное. Основу планеты составляет слой метановых, водных и аммиачных льдов. Температура основы колеблется в диапазоне от 2500-5500 градусов Цельсия. Несмотря на столь высокую температуру, лед остается в твердом состоянии, это происходит из-за высокого давления в недрах планеты, оно в миллионы раз превышает земное. Молекулы настолько плотно прижаты друг к другу, что находятся в раздавленом состоянии и разбиты на ионы и электроны.

Атмосфера планеты. Атмосфера Нептуна - внешняя газовая оболочка планеты, толщина ее примерно равна 5000 километров, основной ее состав - водород и гелий. Четко выраженной границы между атмосферой и ледяным слоем нет, плотность постепенно повышается под массой верхних слоев. Ближе к поверхности газы под давлением превращаются в кристаллы, которых становится все больше, а после эти кристаллы полностью преобразуются в ледяную кору. Глубина переходного слоя примерно равна 3000 км

С путники планеты Нептун. Первый спутник Нептуна был открыт в 1846 году Уильямом Ласселом практически одновременно с планетой и получил имя Тритон. В будущем космический аппарат "Вояджер-2" хорошо изучил этот спутник, получив интересные изображения на которых отчетливо прослеживаются каньоны и ркатеры, озера изо льда и аммиака, а также необычные вулканы-гейзеры. Спутник Тритон отличается от других тем, что еще и имеет обратное движение по направлению орбиты. Это наталкивает ученых на предположения, что Тритон раньше не относился к Нептуну и сформировался вне влияния планеты, возможно, в полосе Кейпера, а потом был "захвачен" гравитацией Нептуна. Другой спутник Нептуна Нереида был открыт гораздо позже в 1949 году, а во время космической миссии к аппарата "Вояджер-2" были обнаружены сразу несколько малых спутников планеты. Этот же аппарат открыл и целую систему слабо освещенных колец Нептуна На данный момент последний из открытых спутников это Псамафа в 2003 году, а всего у планеты 14 известных спутников.

Приложение 7.Планета Венера.Венера - Сестра Земли.

Характеристики планеты:

 Расстояние от Солнца: 108.2 млн км

• Диаметр планеты: 12 103 км

• Сутки на планете: 243 суток 14 мин

• Год на планете: 224,7 суток

• t° на поверхности: +470 °C

• Атмосфера: 96% углекислый газ; 3,2% азот; есть немного кислорода

• Спутники: не имеет

Венеру очень часто называют «сестрой» Земли, поскольку их размеры и масса очень приближены друг к другу, но существенные отличия наблюдаются в их атмосфере и поверхности планет. Ведь если большая часть Земли покрыта океанами, то на Венере увидеть воду просто невозможно.

По предположениям ученых когда-то поверхность планеты была также представлена водным пространством, но в определенный момент произошло сильное повышение внутренней температуры Венеры и все океаны попросту испарились, а пары были унесены в космос солнечным ветром.

Венера является второй по степени близости к Солнцу планетой, имеющей форму орбиты, приближенную к идеальному кругу. Она находится от Солнца на расстоянии 108 миллионов километров. В отличие от большинства планет Солнечной системы ее движение происходит в противоположном направлении, не с запада на восток, а с востока на запад. При этом поворот Венеры по отношению к Земле происходит за 146 суток, а оборот вокруг собственной оси совершается на протяжении 243 суток.

Строение Венеры. Радиус Венеры составляет 95 % от земного и равен 6051,8 км, из которых толщина коры занимает порядка 16 км, а силикатная оболочка, называемая мантией, - 3300 км. Под мантией находится железное ядро, не имеющее магнитного поля, на которое приходится четверть массы планеты. В центре ядра плотность составляет 14 г/см³.

Поверхность Венеры. Полноценно изучить поверхность Венеры стало возможным только с появлением методов радиолокации, благодаря чему были выявлены крупные возвышенности, которые по величине можно сравнить с земными материками. Порядка 90 % поверхности покрыто базальтовой лавой, находящейся в застывшем состоянии. Особенностью планеты являются многочисленные кратеры, образование которых можно отнести к тому времени, когда плотность атмосферы была значительно ниже. На сегодняшний день давление у самой поверхности Венеры составляет порядка 93 атм., при этом у поверхности температура достигает 475 ^оС, на высоте около 60 км она находится в диапазоне от -125 до -105 ^оС , а в районе 90 км начинается опять ее увеличение до 35-70 ^оС.

У поверхности планеты дует слабый ветер, который с увеличением высоты до 50 км становится очень сильным и составляет порядка 300 метров в секунду. В атмосфере Венеры, простирающейся до высоты 250 км, наблюдается такое явление, как гроза, причем происходит оно в два раза чаще, чем на Земле. На 96 % атмосфера состоит из углекислого газа и всего на 4% из азота. Остальные элементы практически не наблюдаются, содержание кислорода не превышает 0,1%, а пары воды составляют не более 0, 02%.

Для человеческого глаза Венера является хорошо различимой даже без телескопа, особенно через час после захода Солнца и примерно за час до его восхода, поскольку плотная атмосфера планеты хорошо отражает свет. С помощью телескопа можно легко проследить за изменениями, происходящими с видимой фазой диска.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

Тема занятие: Определение параметров звезд с помощью диаграммы Герцшпрунга–Рассела.

Цель занятия: Закрепить теоретический материал по теме «Характеристики звёзд». Научится пользоваться диаграмму Герцшпрунга — Рассела.

Перед занятием необходимо знать: Основные понятия темы: «Характеристики звезд».

После окончания занятия необходимо уметь: пользоваться диаграммой Герцшпрунга — Рассела для определения основных характеристик звезд.

ОБОРУДОВАНИЕ: инструкционные карты, диаграмма Герцшпрунга — Рассела.

Теоретические положения.

Звездную величину, которую имела бы звезда на стандартном расстоянии 10 пк, называют абсолютной звездной величиной.Солнце на расстоянии 10 пк имело бы вид достаточно слабой звезды пятой звездной величины, то есть абсолютная звездная величина Солнца М = +5^m.

Светимость звезды определяет количество энергии, которую излучает звезда за единицу времени, то есть мощность излучения звезды. За единицу светимостив астрономии принимают мощность излучения Солнца 4•10²⁶Вт.

Исаак Ньютон (1643-1727) в 1665г разложил свет в спектр, объяснил его природу.

Уильям Волластон в 1802г наблюдал темные линии в солнечном спектре, а в 1814г их независимо обнаружил и подробно описал Йозеф фон Фраунгофер (1787-1826, Германия) 754 линии в солнечном спектре. В 1814г он создал прибор для наблюдения спектров - спектроскоп.

В 1859г Г. Кирхгоф, работая вместе с Р. Бузен с 1854г, открыли спектральный анализ, назвав спектр непрерывным, и сформулировали законы спектрального анализа, что послужило основой возникновения астрофизики:

1. Нагретое твердое тело дает непрерывный спектр.

2. Раскаленный газ дает эмиссионный спектр.

3. Газ, помещенный, перед более горячим источником, дает темные линии поглощения.

У. Хегинсс, первым применив спектрограф, начал спектроскопию звезд. В 1863г показал, что спектры Солнца и звезд имеют много общего и что их наблюдаемое излучение испускается, горячим веществом и проходит через вышележащие слои более холодных поглощающих газов.

Спектры звезд – это их паспорт с описанием всех звездных закономерностей. По спектру звезды можно узнать ее светимость, расстояние до звезды, температуру, размер, химический состав ее атмосферы, скорость вращения вокруг оси, особенности движения вокруг общего центра тяжести.

Обычно в спектре каждой звезды есть темные линии поглощения, которые образуются в разреженной атмосфере звезды и в атмосфере Земли и показывают химический состав атмосферы. Все звезды имеют почти одинаковый химический состав, потому что основные химические элементы во Вселенной — водород и гелий.

Самый простой метод измерения температуры звезд заключается в определении ее цвета. На графике представлена интенсивность излучения космических тел с разной температурой. По температуре звезды разделили на 7 спектральных классов, которые обозначили буквами латинской азбуки: О, B, A, F, G, K, M.

Гарвардская спектральная классификация впервые была представлена в Каталоге звездных спектров Генри Дрэпера (1884г), подготовленного под руководством Э. Пикеринга. Буквенное обозначение спектров от горячих к холодным звездам выглядит так: O B A F G K M. Между каждыми двумя классами введены подклассы, обозначенные цифрами от 0 до 9. К 1924г. классификация окончательно была установлена Энной Кэннон.

Радиус звезды можно определить, измеряя ее светимость и температуру поверхности.Для определения радиуса звезды астрономы используют закон Стефана—Больцмана:Q = σT⁴ ,где Q — энергия, которую излучает единица поверхности звезды за единицу времени; σ — постоянная Стефана—Больцмана, равная 5,6 · 10⁸ Вт / (м² · К⁴).; Т — абсолютная температура поверхности звезды.

Мощность, которую излучает звезда с радиусом R, определяется общей площадью ее поверхности, то есть: P = 4πR²·Q, E – энергия излучения единицы поверхности звезды, определяется по формуле: E= , где L – светимость звезды.

Оказалось, что существуют звезды, которые имеют радиус в сотни раз больший радиуса Солнца, и звезды, имеющие радиус меньший, чем радиус Земли.

 По своим размерам, звезды делятся на: Сверхгиганты (I) Яркиегиганты (II)

Гиганты    (III) Субгиганты   (IV) Карлики главной последовательности  (V)

Субкарлики   (VI) Белые карлики   (VII). Название: карлики, гиганты и сверхгиганты ввел Генри Рессел в 1913г, а открыл их в 1905г ЭйнарГерцшпрунг, введя название "белый карлик". Размеры звезд колеблются в очень широких пределах от 10⁴ м до 10¹² м.

Солнце по физическим параметрам относится к средним звездам — оно имеет среднюю температуру, среднюю светимость и т. д.

А строномы решили проверить, много ли в космосе таких звезд, как наше Солнце. Для этой цели Э. Герцшпрунг (1873—1967) и Г. Рессел (1877—1955) предложили диаграмму, на которой можно обозначить место каждой звезды, если известны ее температура и светимость. Ее назвали диаграмма спектр-светимость, или диаграмма Герцшпрунга-Рессела. Она имеет вид графика, на котором по оси абсцисс отмечают спектральный класс или температуру звезды, а по оси ординат — светимость. Если Солнце — средняя звезда, то на диаграмме должно быть скопление точек вблизи того места, которое занимает Солнце. То есть большинство звезд должны быть желтого цвета с такой же светимостью, как Солнце. Каково же было удивление астрономов, когда оказалось, что в космосе не нашли звезды, которую можно считать копией Солнца. Большинство звезд на диаграмме оказались в узкой полосе. которую называют главной последовательностью. Диаметры звезд главной последовательности отличаются в несколько раз, а их светимость по закону Стефана-Больцмана определяется температурой поверхности.

Мир звезд чрезвычайно разнообразен, однако в нем господствуют определенные закономерности. Попробуем упорядочить основную необходимую информацию о звездах в таблицах.

Приведем таблицу, которая включает основные данные о звездах разных спектральных классов главной последовательности (ГП — табл. 1).

Таблица 1

Спектральная классификация звезд

Спектральный класс	Абсолютная звездная величина, Мабс	Эффективная температура, тыс. К	Основные линии	Цвет
O	-5,7 ÷ -3,3	40-28	Н+, Не, Н	Светло-голубой
В	-4,7 ÷ +0,5	28-10	Не, Н	Бело-голубой
А	+0,1÷ +3,7	10-7	Н	Белый
F	+2,6÷ +4,6	7-6	Н, Са+	Желтовато белый
G	+4,4÷ +6,0	6-5	Са+, Fе, Тi	Желтоватый
К	+5,9÷ +9,0	5-3,5	Fе, Тi	Желто горячий
М	+9,0 ÷ +16	3,5-2,5	ТiO	Красноватый

Недавно были введены следующие за М спектральные классы Lи Т, к которым принадлежат наименьшие и самые холодные звезды и субзвезды – объекты, промежуточные между звездами и планетами. Основные данные о звездах некоторых спектральных классов главной последовательности по отношению к Солнцу приведены в табл. 2.

Таблица 2

Характеристики звезд главной последовательности

Спектральный класс	Масса, MО	Радиус, RО	Светимость, LО	Время жизни на ГП, лет
В0	17-3,2	9-2,8	30 000-100	8·106-4·108
А0	3,2-1,5	2,8-1,25	100-4,8	4·108-4·109
F0	1,5-1,02	1,25-1,02	4,8-1,2	4·109-1,1·1010
G0	1,02- 0,74	1,02-0,74	1,2-0,35	1,1·1010-1,7·1010
G2 (Солнце)	1,0	1,0	1,0	1,3·1010
К0	0,74-0,31	0,74-0,33	0,35-0,03	1,7·1010-2,8·1010
К5	0,54	0,54	0,10	7,0·1010

Важнейшей из этих характеристик является масса. Она определяет положение звезд ГП на диаграмме Герцшпрунга-Рассела и остальные их характеристики.

Методические рекомендации.

Задача.По данным из таблицы определите мощность P, светимость L, которую излучает звезда иQ — энергию, которую излучает единица поверхности звезды за единицу времени.

Звезда	Характеристики звёзд
	Площадь поверхности звезды	Температура	Радиус
Кастор	78,5*1020	10400	50,08*108

Решение:

Q = σT⁴ где Q — энергия, которую излучает единица поверхности звезды за единицу времени; σ — постоянная Стефана—Больцмана, равная 5,6·10⁸ Вт / (м² · К⁴); Т — абсолютная температура поверхности звезды (в кельвинах).

Q =5,6·10⁸ Вт / (м² · К⁴)·10400⁴К=6,55·10²⁴Дж.

P=σST⁴, где P — мощность излучения звезды (в Ваттах),  S — площадь поверхности звезды (м²).

P=5,6·10⁸ Вт / (м² · К⁴)·78,5·10²⁰м²·10400⁴К=514,2·10⁴⁴Вт

L = 4πR²·Q, гдеR-радиус (в метрах).

L = 4·3,4·(50,08*10⁸м²)²·6,55·10²⁴Дж=2,06·10⁴⁵эрг/с 

Ход выполнения задания:

Базовый уровень.

1 вариант

Задача 1. По диаграмме Гершпрунга-Рассела. Выберите два верных утверждения из пяти, приведенных ниже, и запишите их номера.

1) Белые карлики – горячие звезды сильной светимости.

2) Плотность вещества в атмосфере звезды влияет на ширину спектральных линий.

3) Звезда Бетельгейзе относится к сверхгигантам, поскольку ее радиус почти в 1000 раз превышает радиус Солнца.

4) На главной последовательности находится около 20% звезд.

5) Солнце относится к звездам – гигантам.

Задача 2. Методические рекомендации: Определите нахождение Главную Последовательность и найти на ней светимость согласно вашего варианта и по данным диаграммы заполнить таблицу.

Используя диаграмму Герцшпрунга—Рессела, определите цвет, температуру, спектральный класс и абсолютную звездную величину звезд, находящихся на главной последовательности и имеющих светимость (в светимостях Солнца), равную 0,01. Полученные данные занесите в таблицу.

Светимость	Цвет	Температура	Спектральный класс	Абсолютная величина
0,01

Достаточный уровень

Задача 3.По данным, приведенным в следующей таблице, отметьте на диаграмме Герцшпрунга—Рессела положение соответствующих звезд, а затем дополните таблицу недостающими характеристиками. Нанесение положения звёзд на диаграмму иллюстрируется на примере Солнца. Звёзды наносим на пересечении координат светимости и температуры.

Звезда	Характеристики звёзд
	Светимость	Температура	Абсолютная звёздная величина	Звёздная последовательность
Процион	6,93	7000	2,6	Главная последовательность
Спика	1700	22400	-3,2	Гиганты

Высокий уровень

Задача 4.По данным из таблицы определите мощность P, светимость L, которую излучает звезда иQ — энергию, которую излучает единица поверхности звезды за единицу времени.

Звезда	Характеристики звёзд
	Светимость	Температура	Радиус
Процион	6,93	7000	13,9*108
Спика	1700	22400	48,65*108

2 вариант.

Базовый уровень.

Задача 1. По диаграмме Гершпрунга-Рассела выберите два верных утверждения из пяти, приведенных ниже, и запишите их номера.

1) Наиболее многочисленными звездами являются красные карлики.

2) «Жизненный цикл» звезды спектрального класса К главной последовательности более короткий, чем звезды спектрального класса В главной последовательности.

3) Звезды-сверхгиганты имеют очень большую среднюю плотность.

4) Звезда Денеб имеет температуру поверхности 8550 К и относится к звездам спектрального класса М.

5) Звезда 40 ЭриданаВ относится к белым карликам, поскольку ее масса составляет 0,5 массы Солнца.

Задача 2.Используя диаграмму Герцшпрунга—Рессела, определите цвет, температуру, спектральный класс и абсолютную звездную величину звезд, находящихся на главной последовательности и имеющих светимость (в светимостях Солнца), равную 0,001. Полученные данные занесите в таблицу.

Светимость	Цвет	Температура	Спектральный класс	Абсолютная величина
0,001

Достаточный уровень

Задача 3. По данным, приведенным в следующей таблице, отметьте на диаграмме Герцшпрунга—Рессела положение соответствующих звезд, а затем дополните таблицу недостающими характеристиками. Нанесение положения звёзд на диаграмму иллюстрируется на примере Солнца. Звёзды наносим на пересечении координат светимости и температуры.

Звезда	Характеристики звёзд
	Светимость	Температура	Абсолютная звёздная величина	Звёздная последовательность
Садальмелик	3000	5240	-3,9	Сверхгиганты
Хамаль	2400	4590	0,48	Гиганты

Высокий уровень

Задача 4.По данным из таблицы определите мощность P, светимость L, которую излучает звезда и Q — энергию, которую излучает единица поверхности звезды за единицу времени.

Звезда	Характеристики звёзд
	Светимость	Температура	Радиус
Садальмелик	3000	5240	417*108
Хамаль	2400	4590	104,25*108

3 вариант.

Базовый уровень

Задача 1. По диаграмме Гершпрунга-Рассела. Выберите два верных утверждения из пяти, приведенных ниже, и запишите их номера.

1) Масса белых карликов существенно превышает массу Солнца.

2) Светимость сверхгигантов в десятки тысяч раз превышает светимость Солнца.

3) Звезда Антарес относится к звездам главной последовательности, поскольку ее радиус почти в 900 раз превышает радиус Солнца.

4) Солнце относится к спектральному классу О.

5) На главной последовательности находится около 90% звезд.

Задача 2. Методические рекомендации: Определите нахождение Главную Последовательность, и найти на ней светимость согласно вашего варианта и по данным диаграммы заполнить таблицу.

Используя диаграмму Герцшпрунга—Рессела, определите цвет, температуру, спектральный класс и абсолютную звездную величину звезд, находящихся на главной последовательности и имеющих светимость (в светимостях Солнца), равную 0,1. Полученные данные занесите в таблицу.

Светимость	Цвет	Температура	Спектральный класс	Абсолютная величина
0,1

Достаточный уровень

Задача 3. По данным, приведенным в следующей таблице, отметьте на диаграмме Герцшпрунга—Рессела положение соответствующих звезд, а затем дополните таблицу недостающими характеристиками. Нанесение положения звёзд на диаграмму иллюстрируется на примере Солнца. Звёзды наносим на пересечении координат светимости и температуры.

Звезда	Характеристики звёзд
	Светимость	Температура	Абсолютная звёздная величина	Звёздная последовательность
Сириус A	27	9250	1,5	Главная последовательность
Сириус B	2,7 ⋅ 10-3	3200	12	Белые карлики

Высокий уровень

Задача 4.По данным из таблицы определите мощность P, светимость L, которую излучает звезда и Q — энергию, которую излучает единица поверхности звезды за единицу времени.

Звезда	Характеристики звёзд
	Светимость	Температура	Радиус
Сириус A	27	9250	11,89*108
Сириус B	2,7 ⋅ 10-3	3200	5,8*106

4 вариант

Базовый уровень

Задача 1. По диаграмме Гершпрунга-Рассела. Выберите два верных утверждения из пяти, приведенных ниже, и запишите их номера.

1) 50% всех звезд составляют звезды-сверхгиганты.

2) «Жизненный цикл» звезды спектрального класса К главной последовательности более длительный, чем звезды спектрального класса В главной последовательности.

3) С увеличением массы светимость звезд растет.

4) Наиболее редкими звездами являются красные карлики.

5) Температура звезд спектрального класса М в 2 раза выше температуры звезд спектрального класса В.

 

Задача 2. Методические рекомендации: Определите нахождение Главную Последовательность и найти на ней светимость согласно вашего варианта и по данным диаграммы заполнить таблицу.

Используя диаграмму Герцшпрунга—Рессела, определите цвет, температуру, спектральный класс и абсолютную звездную величину звезд, находящихся на главной последовательности и имеющих светимость (в светимостях Солнца), равную 10 солнечных. Полученные данные занесите в таблицу

Светимость	Цвет	Температура	Спектральный класс	Абсолютная величина
10

Достаточный уровень

Задача 3.По данным, приведенным в следующей таблице, отметьте на диаграмме Герцшпрунга—Рессела положение соответствующих звезд, а затем дополните таблицу недостающими характеристиками. Нанесение положения звёзд на диаграмму иллюстрируется на примере Солнца. Звёзды наносим на пересечении координат светимости и температуры.

Звезда	Характеристики звёзд
	Светимость	Температура	Абсолютная звёздная величина	Звёздная последовательность
Арктур	100	4000	0	Красные гиганты
Антарес	6.5 ⋅ 103	3300	-5	Сверхгиганты

Высокий уровень

Задача 4.По данным из таблицы определите мощность P, светимость L, которую излучает звезда и Q — энергию, которую излучает единица поверхности звезды за единицу времени.

Звезда	Характеристики звёзд
	Светимость	Температура	Радиус
Арктур	100	4000	180,7*108
Антарес	6.5 ⋅ 103	3300	4865*106

5 вариант

Базовый уровень

Задача 1. На рисунке приведена диаграмме Гершпрунга-Рассела. Выберите два верных утверждения из пяти, приведенных ниже, и запишите их номера.

1) Температура звезд спектрального класса М ниже температуры звезд спектрального класса F.

2) Время пребывания звезды на главной последовательности на зависит от ее массы.

3) Наиболее редкими являются звезды главной последовательности.

4) Ригель относится к звездам – белым карликам, поскольку ее радиус превышает радиус Солнца более, чем в 70 раз.

5) Сверхгиганты – звезды с очень низкой плотностью.

Задача 2. Методические рекомендации: Определите нахождение Главную Последовательность и найти на ней светимость согласно вашего варианта и по данным диаграммы заполнить таблицу.

Используя диаграмму Герцшпрунга—Рессела, определите цвет, температуру, спектральный класс и абсолютную звездную величину звезд, находящихся на главной последовательности и имеющих светимость (в светимостях Солнца), равную 100 солнечных. Полученные данные занесите в таблицу.

Светимость	Цвет	Температура	Спектральный класс	Абсолютная величина
100 солнечных

Достаточный уровень

Задача 3.По данным, приведенным в следующей таблице, отметьте на диаграмме Герцшпрунга—Рессела положение соответствующих звезд, а затем дополните таблицу недостающими характеристиками. Нанесение положения звёзд на диаграмму иллюстрируется на примере Солнца. Звёзды наносим на пересечении координат светимости и температуры.

Звезда	Характеристики звёзд
	Светимость	Температура	Абсолютная звёздная величина	Звёздная последовательность
Шедар	9 ⋅ 10-2	3600	7,5	Главная последовательность
Регул А	288	12460	-0,52	Главная последовательность

Высокий уровень

Задача 4.По данным из таблицы определите мощность P, светимость L, которую излучает звезда иQ — энергию, которую излучает единица поверхности звезды за единицу времени.

Звезда	Характеристики звёзд
	Светимость	Температура	Радиус
Шедар	9 ⋅ 10-2	3600	287,73*108
Регул А	288	12460	44,48*106

Контрольные вопросы:

1. Какие звезды самые горячие?

2. Какие звезды называются карликами?

3. Какую температуру имеют голубые гиганты?

4. Какова связь массы и светимости?

Список используемой литературы:

1. Воронцов-Вельяминов Б. А. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс : учебник длобщеобразоват. организаций / Б.А.Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут. —М. : Дрофа, 2017.

2. Левитан Е. П. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс.: учебник для общеоб-разоват. организаций / Е.П.Левитан. — М.: Просвещение, 2018.

3. Астрономия: учебник для проф. образоват. организаций / [Е. В. Алексеева, П. М. Скворцов, Т. С. Фещенко, Л. А. Шестакова], под ред. Т. С. Фещенко. — М.\ Издательский центр «Академия», 2018.

4. Чаругин В. М. Астрономия. Учебник для 10—11 классов / В. М. Чаругин. — М.: Просвещение, 2018.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

Тема занятие:Решение проблемных заданий и кейсов.

Цель занятия: Закрепить теоретический материал по теме «Галактика. Черные дыры. Происхождение и эволюция звезд».

Перед занятием необходимо знать: Основные понятия темы: «Галактика. Черные дыры. Происхождение и эволюция звезд»

После окончания занятия необходимо уметь:анализировать видеосюжеты и отвечать на поставленные вопросы, а также решать проблемные задания.

ОБОРУДОВАНИЕ: инструкционные карты, компьютер, планшеты.

Методические рекомендации. Теоретические положения.

ГАЛАКТИКА Млечный путь (galaktikos – молочный). Основные характеристики:

• Спиральная галактика, N =1011 звезд, поперечник диска = 30 кпк, балдж = 8 кпк,

• R = 10 кпк (1 пк = L(1”) = 206 265 а.е. ≈ 3·1016 м).

• Плотность звезд в районе Солнца: n = 1 звезда / V = 8 пк3 .

• Период вращения галактики в районе Солнца: Т = 240– 250 млн. лет – галактический год.

• В центре галактики – черная дыра М = 106 М☼

• Первые 5 млрд. лет - звездообразование в центре галактики, затем - взрывы сверхновых, перерыв 5 млрд. лет - образование звезд в диске.

• Современное звездообразование - в кольце 4 – 8 кпк.

Солнечная система погружена в огромную звездную систему - Галактику, насчитывающую сотни миллиардов звезд самой разной светимости и цвета. Свойства разных типов звезд Галактики астрономам достаточно хорошо известны. Нашими соседями являются не просто типичные звезды и другие небесные объекты, а скорее представители наиболее многочисленных "племен" Галактики. В настоящее время в окрестностях Солнца исследованы все или почти все звезды, за исключением совсем карликовых, излучающих очень мало света. Большинство среди них составляют очень слабые красные карлики - их массы в 3-10 раз меньше, чем у Солнца. Звезды, похожие на Солнце, очень редки, их всего 6%. Многие наши соседи (72%) группируются в кратные системы, где компоненты связаны друг с другом силами гравитации. Сейчас ею считается компонент известной тройной системы Альфа Центавра - слабый красный карлик Проксима. Расстояние до проксимы 1,31 пк, свет от нее идет до нас 4,2 года. Статистика околосолнечного населения дает представление об эволюции галактического диска и Галактики в целом. Например, распределение по светимости звезд солнечного типа показывает, что возраст диска 10-13 млрд. лет.

Размеры и строение Галактики. Основываясь на результатах своих подсчетов, Гершель предпринял попытку определить размеры Галактики. Он заключил, что наша звездная система имеет конечные размеры и образует своего рода толстый диск: в плоскости Млечного Пути она простирается на расстояние не более 850 единиц, а в перпендикулярном направлении - на 200 единиц, если принять за единицу расстояние до Сириуса. В современной шкале расстояний это соответствует 7300х1700 световых лет. Эта оценка в целом верно отражает структуру Млечного Пути, хотя она весьма неточна. Зная, что туманность Андромеды очень похожа на нашу Галактику, Бааде предположил, что подобная структура имеется и у Млечного Пути. Звезды галактического диска были названы населением I типа, а звезды гало (или сферической составляющей) - населением II типа.

Место Солнца в Галактике. В окрестностях Солнца удается проследить участки двух спиральных ветвей, удаленных от нас примерно на 3 тыс. световых лет. По созвездиям, где обнаруживаются эти участки, их называют рукавом Стрельца и рукавом Персея. Солнце находится почти посередине между этими спиральными ветвями. Правда, сравнительно близко (по галактическим меркам) от нас, в созвездии Ориона, проходит еще одна, не столь явно выраженная ветвь, считающаяся ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики. Расстояние от Солнца до центра Галактики составляет 23-28 тыс. световых лет, или 7-9 тыс. парсек. Это говорит о том, что Солнце расположено ближе к окраине диска, чем к его центру.

Звездные скопления (starclusters) — это просто группы звезд, расположенных внутри и вокруг галактики. Это не случайные группы, поскольку они вместе сформировались из общего облака и, в большинстве случаев, удерживаются вместе силами гравитации.Существует три основных типа звездных скоплений: открытые скопления, шаровые скопления и ОВ-ассоциации.

Рассеянные (открытые) скопления. В отличие от шаровых скоплений, у них нет высокой концентрации звезд по направлению к центру (если такая концентрация есть вообще) и обычно они намного моложе. Это прекрасные объекты для наблюдения в малые телескопы и бинокли, и некоторые из них можно увидеть невооруженным глазом. 
  Большая галактика содержит тысячи звездных скоплений и от миллиардов до триллионов отдельных звезд, удерживаемых вместе силами гравитации. Существуют галактики разнообразных форм и размеров. В 1920-х годах астроном Эдвин Хаббл разделил их на четыре основные группы: эллиптические (Е), спиральные (S), пересеченные спиральные, или линейно-спиральные (SB), и неправильные (Irr). 

Различные типы галактик. Основными типами галактик (в зависимости от формы и размера) являются: спиральные; пересеченные спиральные; инзообразные; эллиптические; неправильные.

Спиральные, пересеченные спиральные и линзообразные галактики.

Спиральные галактики (spiralgalaxies) имеют форму диска и спиральные рукава, изогнутые по этому диску. Спиральные галактики отличаются большим количеством межзвездного газа, туманностей, ОВ-ассоциаций, открытых и шаровых скоплений.

Пересеченные спиральные галактики (barredspiralgalaxies) — это спиральные галактики, в которых рукава кажутся выходящими не из галактического центра, а из концов звездного облака, напоминающего по форме линию или эллипс и накрывающего центр. Это звездное облако называется поперечиной (bar). Газ из внешних областей галактики иногда проходит к центру через эту поперечину. За счет этого формируются новые звезды, составляющие центральную галактическую выпуклость, т. е. галактика становится еще более выпуклой в центре. 
Линзообразные галактики (lenticulargalaxies) — это плоские системы с галактическими дисками, как у спиральных галактик, но только без рукавов. Они состоят из газа и пыли. Их обозначение — SO.

Эллиптические галактики (ellipticalgalaxies) имеют форму эллипса. Причем это определение охватывает как эллипсоидные, так и сферические по форме галактики. Такие галактики содержат множество старых звезд и шаровых звездных скоплений, но мало чего, помимо этого. Эллиптические галактики — это системы, в которых формирование звезд в основном или полностью прекратилось.

Галактики неправильные, карликовые и низкой поверхностной яркости.

У неправильных галактик (irregulargalaxies) обычно много межзвездного газа и новые (т. е. новорожденные) звезды формируются постоянно. Неправильные галактики меньше спиральных и эллиптических галактик, в которых звезд гораздо меньше.

Ход выполнения задания:

Базовый уровень

Вариант 1.

Задание 1. Закончите предложение

Галактика - это________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

З адание 2. Из перечисленного состава «населения» Галактики выпишите отдельно объекты, относящиеся к гало и диску: 1) красные гиганты; 2) долгопереодические цефеиды; 3) голубые гиганты; 4) короткопереодические цефеиды; 5) красные карлики; 6) газопылевые облака; 7) шаровые звездные скопления; 8) рассеянные звездные скопления.

Гало -

Д иск -

Достаточный уровень

Задание 3. Проанализируйте видео «Что такое звездная пыль?» и ответьте на поставленные вопросы:

1. Почему Земля прибавляет в весе каждый год?

2. Что называется космической пылью?

3. Какую роль играет космическая пыль в жизни Земли?

4. Какую гипотезу выдвинул Эдмонд Хойл?

Высокий уровень

Задание 4. Подготовьте Интеллект-карту, опираясь на опорные конспекты на тему: «Галактика – Млечный путь»

Вариант 2.

Базовый уровень

Задание 1. Закончите предложение

Млечный путь это______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 2. На рисунке показано строение нашей Галактики. Укажите положение Солнца в Галактике и ее основные структурные элементы: ядро, диск, гало, корону, центральное сгущение (балдж)

Положение Солнца

Достаточный уровень

Задание 3. Проанализируйте видео «Столпы творения туманностиОрла» и ответьте на поставленные вопросы:

1. Каков размер нашей галактики?

2. Чем выгодно расположение нашей Солнечной системы?

3. Что такое столпы творения туманности Орла?

4. Существуют ли они на данный момент времени?

Высокий уровень

Задание 4. Подготовьте Интеллект-карту, опираясь на опорные конспекты на тему: «Эллиптические галактики»

Вариант 3.

Базовый уровень

Задание 1. Допишите пропуски

Наиболее плотная центральная область нашей Галактики расположена в созвездие_________________________ и называется ____________________________________.

______________________________________________________ Группа из большого числа звезд в Галактике называют __________________________________________, примером которых являются__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Задание 2. По внешнему виду и структуре галактики согласно классификации, предложенной Э.Хабблом, подразделяются на три класса: эллиптические – Е, спиральные -S, неправильные (иррегулярные) – Ir. Каждый и классов галактик имеет свои подклассы. В таблице сделайте эскизы и дайте описание соответствующих галактик. По возможности приведите примеры их названий.

	Обозначение по классификации	Эскизы	Описание и примеры
Эллиптические шаровые	Е0
Эллиптические с разной степенью сжатия	Е1-Е7
Спиральные линзообразные	S0
Спиральные с нормальными спиралями	Sa
	Sb
	Sc
Спиральные с пересеченными спиралями (перемычками или барами)	SВa
	SВb
	SВc
Неправильные (иррегулярные)	Ir

Достаточный уровень

Задание 3. Проанализируйте видео «Ближайшие галактики» и ответьте на поставленные вопросы:

1. Почему не видны некоторые галактики и не будут видны никогда?

2. Опишите галактику NGC 262.

3. Опишите галактику HerculesA.

4. Опишите галактику IS 1101.

Высокий уровень

Задание 4. Подготовьте Интеллект - карту, опираясь на опорные конспекты на тему: «Спиральные галактики»

Вариант 4.

Базовый уровень

Задание 1. Из перечисленных ниже выпишите те, что не входят в межзвездную среду: водород, бактерии, мелкие частицы пыли, электромагнитные излучения, гелий, ядра тяжелых элементов.

Задание 2. Кратко изложите теорию происхождения газопылевых туманностей.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Достаточный уровень

Задание 3. Проанализируйте видео «Теория Большого взрыва» и ответьте на поставленные вопросы:

1. В чем заключается теория Большого взрыва ?

2. Опишите гипотезу возникновения Вселенной через черную дыру.

3. В чем суть цветовых аномалий центра Вселенной?

4. Выскажите свое мнение о теории Большого взрыва, насколько с вашей точки зрения она верна.

Высокий уровень

Задание 4. Подготовьте Интеллект-карту, опираясь на опорные конспекты на тему: «Черные дыры»

Вариант 5.

Базовый уровень

Задание 1. Заполните таблицу, содержащую общие сведения о Галактике.

Характеристики Галактики	Численные значения
Размер (диаметр), кпк
Расстояние от центра Галактики до Солнца, кпк
Линейная скорость обращения вокруг ядра (на расстояние от центра Галактики до Солнца), км\с
Период обращения (полный оборот Солнца и звезд и его окрестностей вокруг центра Галактики), млн. лет
Масса (в массах Солнца)
Возраст, млрд. лет

Задание 2. Кратко охарактеризуйте межзвездное магнитное поле

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Достаточный уровень

Задание 3. Проанализируйте видео «Размеры Вселенной» и ответьте на поставленные вопросы:

1. Какие теории существуют о границе Вселенной?

2. Модель Вселенной по теории Альберта Эйнштейна?

3. Поправка о расширении Вселенной Херберта Фридмана?

4. Реликтовое излучение, что это такое?

Высокий уровень

Задание 4. Подготовьте Интеллект карту, опираясь на опорные конспекты на тему: «Спиральные галактики».

Вариант 6.

Базовый уровень

Задание 1. Изобразите схематично нашу Галактику в виде «сверху» стрелками укажите положения Солнца, ядра и спирального рукава.

Спиральные рукава Ядро

Положение Солнца

Задание 2. Заполните таблицу физических характеристик межзвездного газа в различных состояниях

Характеристики	Состояние газа
	ионизированный	атомарный	молекулярный
Температура , К
Плотность кг\м3
Методы наблюдения
Структура
Расположения в галактиках

Достаточный уровень

Задание 3. Проанализируйте видео «Жизнь во Вселенной» и ответьте на поставленные вопросы:

1. Как меняется расстояние между звездами?

2. Запишите виды галактик.

3. Рождение галактик по теории Эдвина Хаббла.

4. Что такое созвездия?

Высокий уровень

Задание 4. Подготовьте Интеллект карту, опираясь на опорные конспекты на тему: «Внеземная жизнь»

Вариант 7.

Базовый уровень

Задание 1. Заполните таблицу сравнительных данных о разных типах галактики.

Параметры	Типы галактик
	Эллиптические	Спиральные	Неправильные
Масса (в массах) Солнца
Диаметр, кпк
Светимость (в светимостях Солнца)
Состав «звездного населения»
Межзвездное вещество

Задание 2. Расположите приведенные объекты в порядке увеличения их размера:

а) звезда; б) галактика; в) планета; г) Солнечная система; д) скопление галактик

Достаточный уровень

Задание 3. Проанализируйте видео «Реликтовое излучение» и ответьте на поставленные вопросы:

1. Что такое реликтовое излучение?

2.Что представляет собой космическая сингулярность?

3. С чем связаны эффекты Силка и Доплера?

4.Опишите направление излучения - Ось Зла.

Высокий уровень

Задание 4. Подготовьте Интеллект- карту, опираясь на опорные конспекты на тему: «Теории происхождения звезд».

Контрольные вопросы:

1. Какова примерная масса межзвездного вещества нашей Галактики?

2. Дайте определение эллиптической галактики.

3. Какая из Галактик находится ближе всего к нашей?

4. Какой параметр Вселенной можно определить с помощью постоянно Хаббла?

Список используемой литературы:

1. Воронцов-Вельяминов Б. А. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс : учебник длобщеобразоват. организаций / Б.А.Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут. —М. : Дрофа, 2017.

2. Левитан Е. П. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс.: учебник для общеоб-разоват. организаций / Е.П.Левитан. — М.: Просвещение, 2018.

3. Астрономия: учебник для проф. образоват. организаций / [Е. В. Алексеева, П. М. Скворцов, Т. С. Фещенко, Л. А. Шестакова], под ред. Т. С. Фещенко. — М.\ Издательский центр «Академия», 2018.

4. Чаругин В. М. Астрономия. Учебник для 10—11 классов / В. М. Чаругин. — М.: Просвещение, 2018.

Библиографический список

1. Атлас звездного неба / Под ред. В.К. Абалакина и др. – М., 1991.

2. Воронцов-Вельяминов Б. А. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс : учебник длобщеобразоват. организаций / Б.А.Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут. —М. : Дрофа, 2017.

3. Левитан Е. П. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс.: учебник для общеоб-разоват. организаций / Е.П.Левитан. — М.: Просвещение, 2018.

4. Астрономия: учебник для проф. образоват. организаций / [Е. В. Алексеева, П. М. Скворцов, Т. С. Фещенко, Л. А. Шестакова], под ред. Т. С. Фещенко. — М.\ Издательский центр «Академия», 2018.

5. Чаругин В. М. Астрономия. Учебник для 10—11 классов / В. М. Чаругин. — М.: Просвещение, 2018.

Интернет – ресурсы

1. Астрономическое общество. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www. sai. msu. su/EAAS

2. Гомулина Н.Н. Открытая астрономия / под ред. В. Г. Сурдина. [Электронныйресурс] —Режимдоступа: http://www. college. ru/astronomy/course/content/index. htm

3. Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга МГУ. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www. sai. msu. ru

4. Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www. izmiran. ru

5. Компетентностный подход в обучении астрономии по УМК В. М.Чаругина. [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://www. youtube. com/watch?v=TKNGOhR3w1s&feature=youtu. be

6. Новости космоса, астрономии и космонавтики. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www. astronews. ru/

7. Общероссийский астрономический портал. Астрономия РФ. [Электронный ресурс]— Режим доступа: http://xn--80aqldeblhj0l. xn--p1ai/

8. Универсальная научно-популярная онлайн-энциклопедия «Энциклопедия Кругосвет». [Электронный ресурс]— Режим доступа: http://www. krugosvet. ru

9. Энциклопедия «Космонавтика». [Электронный ресурс] — Режим доступа: http:// www. cosmoworld. ru/spaceencyclopedia

10. http://www.astro.websib.ru/

11. http://www.myastronomy.ru

12. http://class-fizika.narod.ru

13. https://sites.google.com/site/astronomlevitan/plakaty

14. http://earth-and-universe.narod.ru/index.html

15. http://catalog.prosv.ru/item/28633

16. http://www.planetarium-moscow.ru/

17. https://sites.google.com/site/auastro2/levitan