Контрольная работа по "Астрономии"

                                              Ответы

1.В  каком созвездии  находиться “дьявольская”  звезда и звезда, по которой можно  проверять своё  зрение? Что вы  можете рассказать  об этих звёздах?

“Дьявольская” звезда находиться в созвездии Персея на том самом месте, где на старинных  картах созвездий астрономы помещали отрубленную голову Медузы. Наблюдая звёздное небо в ясную ночь, вы увидите интересную картину – в то время как один глаз Медузы неподвижен, второе око постоянно… подмигивает! Прямо триллер какой-то, «голова профессора Доуэля»!.. Где-то Персей, похоже, «недоработал» с Горгоной.

А если серьёзно, то шаловливое подмигивание Медузы арабы заметили ещё в Средние  века. Удивившись, астрономы назвали  подмигивающий глаз «Дьяволом», что  по-арабски звучит как «Алголь». Сейчас эта звезда именуется «Бета  созвездия Персея» – просто буква  греческого алфавита Случилось это немаловажное событие в 1667 году. Но разобраться с закономерностями подмигивания Медузы довелось уже другому человеку.

 По легенде, около звезды Мицар находится маленькая звездочка Алькор. Говорят, что эту пару использовали для проверки остроты зрения: если испытуемый видел две звезды, считалось, что со зрением у него все в порядке. Я, однако, считаю, что это басни: не так уж слаб Алькор - 4 звездная величина, расстояние между ними значительное - полдиаметра Луны; не составляет ни какого труда увидеть звезды раздельно! (Впрочем, возможно, глаз античного человека не был натренирован наблюдать ночное небо.

Самая яркая звезда - Алиот (с Большой  Медведицы, 1,70"), а самая знаменитая двойная система - Мицар и Алькор (80 Большой Медведицы, 4") - «всадник». Считается, что тот, по различает эти две звезды, обладает острым зрением.

2.Яркость  звёзд определяется  её звёздной величиной.  Звёзды каких величин  самые яркие Как  различаются по  яркости звёзды 1-ой  и 2-ой, 1-ой и  3-ой  звёздной  величины?

Глядя на звездное небо, можно заметить, что  звезды различны по своей яркости  или по своему видимому блеску. Наиболее яркие звезды называют звездами 1-й  звездной величины; те из звезд, которые  по своему блеску в 2,5 раза слабее звезд 1-й величины, имеют 2-ю звездной величину. К звездам 3-й звездной величины относят  те из них. которые слабее звезд 2-й  величины в 2,5 раза, и т.д. Самые слабые из звезд, доступных невооруженному глазу, причисляют к звездам 6-й звездной величины. Нужно помнить, что название «звездная величина» указывает не на размеры звезд, а только на их видимый блеск.

Всего на небе наблюдается 20 наиболее ярких  звезд, о которых обычно говорят, что это звезды первой величины. Но это не значит, что они имеют  одинаковую яркость. На самом деле одни из них несколько ярче 1-ой величины, другие несколько слабее и только одна из них - звезда в точности 1-й  величины. Такое же положение и  со звездами 2-й, 3-й и последующих  величин. Поэтому для более точного  обозначения яркости той или  иной звезды используют дробные величины. Так, например, те звезды, которые по своей яркости находятся посредине  между звездами 1-й и 2-й звездных величин, считают принадлежащими к 1,5-й звездной величине. Есть звезды, имеющие звездные величины 1,6; 2,3; 3,4; 5,5 и т.д. На небе видно несколько  особенно ярких звезд, которые по своему блеску превышают блеск звезд 1-й звездной величины. Для этих звезд  ввели нулевую и отрицательные  звездные величины. Так, например, самая  яркая звезда северного полушария  неба - Вега - имеет блеск 0,03 (0,04) звездной величины, а ярчайшая звезда  - Сириус - имеет блеск минус 1,47 (1,46) звездной величины, в южном полушарии ярчайшей звездой является Канопус (Канопус  расположен в созвездии Киль. Видимый  блеск звезды минус 0,72, Канопус обладает наибольшей светимостью среди всех звёзд в радиусе 700 световых лет  от Солнца. Для сравнения, Сириус всего  лишь в 22 раза ярче, чем наше Солнце, но он намного ближе к нам, чем  Канопус. Для очень многих звезд  среди ближайших соседей Солнца Канопус является самой яркой  звездой на их небосклоне.).

3.Могут  ли какие-либо  планеты проходить  по таким известным  созвездиям как  Большая и Малая  Медведицы, Орион,  Близнецы? Поясните  своё утверждение.

Планеты Солнечной системы, как и Солнце, движутся в плоскости эклиптики  и проходить могут только через  эклиптикальные созвездия. Т.е. через  Близнецы могут, через Большую и  Малую медведиц, Орион - нет. 

4.Как  движутся звёзды  и планеты? В  чём особенность  этих движений?

 С геоцентрической точки зрения, перемещаясь между звёздами в основном с запада на восток (так называемое  директное движение планет), каждая планета, движущаяся по орбите вокруг Солнца, в определённое время замедляет своё движение, останавливается по отношению к звёздам (см. Стационарная планета) и начинает двигаться с востока на запад (так называемое ретроградное движение). Затем планета опять останавливается и возобновляет своё прямое движение. Поэтому видимый путь каждой планеты на фоне звёзд - сложная линия с зигзагами и петлями. Эта линия меняется от цикла к циклу, в течение которого планеты возвращаются примерно на одно и то же место среди звёзд (см. Циклы планет). Форма и размеры описываемых планетами петель различны, как различны и промежутки времени их директного и ретроградного движения.

    Правильное  объяснение петлеобразного движения  планет было сделано Н.Коперником. Размер петли зависит от отношения  радиусов орбит планет и Земли.  У Юпитера угловой размер петли  около 11°, а у Плутона - всего  3°. 

5.Известно, что Луна повёрнута  к Земле всегда  одной стороной. Это  значит, что мы  должны видеть 50% поверхности Луны. Почему же мы  видим 59% её поверхности?

Периоды обращения  Луны вокруг собственной оси и  вокруг Земли одинаковы, соответственно Луна обращена к Земле все время  только одной стороной. Из-за особенности  вращения Луны и Земли мы можем  наблюдать около 59% поверхности Луны. Ту часть Луны, которая не видна  наблюдателю с Земли, мы называем «обратной стороной» Луны. 

6.Почему  лунное затмение  более продолжительно, чем солнечное?  Как при этом  располагаются Солнце  и Луна? (Нужно  сделать схематический  рисунок.) Какое время  проходит между  тем и другим  затмением? Почему  затмения происходят  не каждый месяц?

Угловые размеры  Солнца и Луны с земной поверхности  кажутся почти одинаковыми. Тень Земли (если считать проекцию параллельной) значительно больше Луны. Скрость  движения Луны в этих двух случаях  одна и та же. Поэтому длительность полного затмения значительно больше для лунного затмения. Это подтверждается и наблюдениями.

    Для  затмения Луны Солнце, Земля и  Луна должны располагаться приблизительно  на одной прямой. Если Луна  проходит через полутень Земли,  ее блеск ослабляется незначительно.  Полутеневые затмения непривлекательны для астрономов и редко обсуждаются. Когда же Луна входит в тень Земли, то довольно четкая темная область надвигается на ее поверхность, которая сильно краснеет и темнеет, но все же остается видимой: ее освещают рассеянные и преломленные в земной атмосфере солнечные лучи, причем красные лучи проходят сквозь воздух лучше голубых (по этой же причине Солнце у горизонта красное). Яркость Луны при полном затмении сильно зависит от облачности земной атмосферы.

      Хотя Солнце в 400 раз больше Луны, оно и приблизительно в 400 раз дальше нее от Земли, что заставляет оба светила (Солнце и Луну) казаться примерно одного размера в небе. Когда Луна проходит между Солнцем и Землей, то отбрасывает тень. Если эта тень падает на землю, то становится причиной затмения. Луна проходит между Солнцем и Землей каждый месяц, однако затмения не происходят каждый раз. Затмение возможно только когда Луна в нулевой широте, то есть находится в плоскости орбиты Земли вокруг Солнца.

7.Как  происходит суточное  движение звёзд  на экваторе? Какова  продолжительность  дня и ночи при  этом в различное  время года, и где  происходит восход  и заход солнца?

Чем дальше продвигается наблюдатель к югу, тем больше южных созвездий он может видеть. На земном экваторе за сутки можно было бы увидеть созвездия всего звездного неба, если бы не мешало Солнце днем. Для наблюдателя на экваторе все звезды восходят и заходят перпендикулярно плоскости горизонта. Каждая звезда здесь проводит над горизонтом ровно половину своего пути. Для наблюдателя на экваторе Земли северный полюс мира совпадает с точкой севера, а южный полюс мира - с точкой юга. Ось мира для него расположена в плоскости горизонта.

        Оказывается, можно. Ведь наша  Земля окружена толстым слоем  воздуха — воздушной оболочкой.  Вот эта оболочка и светится  перед восходом и после захода  Солнца, а от этого и бывают  на Земле рассвет и сумерки.  Светится же воздушная оболочка  или, как её называют, атмосфера  потому, что её освещают лучи  ещё не взошедшего или уже  закатившегося Солнца. Люди долгое  время этого не понимали, давая  сумеркам неверное объяснение.

Люди думали, что дневной свет существует сам  по себе, а солнечный — сам  по себе. Считали, что когда Солнце восходит, то дневной свет только усиливается солнечным светом, но не целиком происходит от него. Так неправильно рассуждали и люди, написавшие библию. Например, в библейском рассказе о сотворении богом мира в шесть дней говорится, что уже в первый день, сотворив небо и Землю, бог отделил свет от тьмы, и начали сменяться дни и ночи. Солнце же было сотворено только на четвёртый день, то есть тогда, когда смена дня и ночи должна была произойти уже три раза.

Теперь мы знаем, что небо светится и перед восходом Солнца и после его захода только от солнечного света. И не будь Солнца — не было бы ни дня, ни сумерек. 

8.Нам  кажется, что расстояния  до всех звёзд  одинаково. Так  ли это? Если  расстояния до  звёзд различны, то  какая из двух  одновременно вспыхнувших  в Галактике и  оказавшихся потом  рядом на небе  звёзд находиться  дольше? Можно ли  это узнать и  определить расстояние  между ними? 

Прежде  всего, что звезды, за редчайшим исключением, наблюдаются как "точечные" источники излучения. И что бы ни говорили физики о трехмерности, шестимерности или даже одиннадцатимерности пространства, для астронома наблюдаемая Вселенная всегда двумерна. На экране мы легко отличаем далекое от близкого благодаря знакомству с объемным оригиналом, но в двумерной россыпи звезд нет наглядной подсказки, позволяющей обратить ее в трехмерную карту, пригодную для прокладки курса межзвездного корабля.

В несколько  большем диапазоне расстояний действует  еще одна «стандартная свеча» — сверхнового типа Ia.

Сверхновые  звезды взрываются только раз, но уж так, что по яркости сравниваются с  целой галактикой. 

9.По  какому маршруту  должен пересекать  океан корабль,  если оба порта  выхода и прибытия  находятся на одной  широте? 

Корабль должен пересекать океан с запада на восток. Или с востока на запад. Главное - на север и юг не отклоняться. 

10.Когда  мы ближе к Солнцу: в полдень или  вечером? 

Если бы Земля  двигалась по строго круговой орбите, в центре которой находится Солнце, то ответить на поставленный в заголовке  вопрос было бы очень просто: мы ближе  к Солнцу в полдень, когда соответствующие  точки земной поверхности вследствие вращения Земли вокруг оси выступают  по направлению к Солнцу. Наибольшая величина этого приближения к Солнцу была бы для точек экватора 6400 км (длина земного радиуса).В период с января до июля мы бываем ближе к Солнцу в полдень, а с июля до января – вечером. 

11.Напишите  свой отзыв о  нашем конкурсе  и какие бы вы  вопросы, задания  вы сами приложили  бы для очередного  конкурса? 

Задания этого конкурса по АСТРОНОМИ мне понравились. Отвечаяя на данные вопросы, я узнал очень многое: о космосе, о звёздах, о галактике и вселенной. Надеюсь что будет много таких конкурсов, и я с удовольствием приму в них участия. Теперь имею более глубокое представление о космосе. Огромное спасибо!