Таблицы по астрономии

Левитан Е.П. - автор таблиц по астрономии:

• Солнечная система
• Луна
• Планеты земной группы
• Планеты-гиганты
• Малые тела Солнечной системы
• Солнце
• Строение Солнца
• Звёзды
• Наша Галактика
• Другие галактики

Многофункциональные красочные таблицы по астрономии помогут сделать процесс обучения более наглядным, запоминающимся, а значит, эффективным.

Солнечная система

Главное место в таблице занимает схема Солнечной системы, на которой изображены Солнце, восемь движущихся вокруг него планет (с недавних пор Плутон, открытый в 1930 году, перестали считать девятой планетой Солнечной системы), орбита одной из комет, Главный Пояс астероидов, расположенный между орбитами Марса и Юпитера, и Пояс астероидов, находящийся за орбитой Нептуна и получивший название «Пояс Койпера».  

К малым телам Солнечной системы относятся астероиды и кометы (к ним относят иногда и спутники планет). Предполагается, что очень далеко за орбитами планет (на расстоянии не менее 150.000а.е. от Солнца!) расположено «Облако комет» (Облако Оорта). Из него время от времени к Солнцу прилетают долгопериодические кометы с периодами обращения в миллионы лет. Расстояние от Солнца до Облака Оорта примерно в два раза меньше, чем до системы звезды a Центавра. Это сравнение поясняет, на каких огромных расстояниях наше Солнце может удерживать небесные тела Солнечной системы. Поскольку невозможно показать в одном масштабе на одной схеме орбиты планет Солнечной системы и Облака Оорта, на таблице пришлось поместить две схемы, на первой изображены орбиты планет, на второй – в условном масштабе расположение Облака Оорта в Солнечной системе.

 

Луна

 В центре таблицы помещено изображение видимой стороны Луны с наиболее важными деталями рельефа (Океан Бурь, Море Дождей, Море Ясности, Море Спокойствия, Море Изобилия, Море Нектара и др., кратеры Коперник, Кеплер, Тихо). 

Среди спутников планет земной группы и планет-гигантов Луна выделяется тем, что имеет сравнимые с Землей размеры и массу: радиус Луны лишь в четыре раза меньше земного, а масса  только в 81 раз меньше массы Земли. На таблице показаны сравнительные размеры Земли и Луны. На небе Луна и Солнце кажутся одинаковых размеров, поскольку линейный диаметр маленькой Луны примерно в 400 раз меньше линейного диаметра Солнца, но зато Луна – ближайшее к Земле небесное тело – в 400 раз ближе к нам, чем Солнце. Один оборот вокруг своей оси относительно звезд Луна совершает за 27,3 суток, при этом она остается повернутой к Земле одной и той же стороной, потому, что за 27,3 суток успевает сделать и один оборот вокруг Земли.

 

Планеты земной группы

 Земля – наибольшая из планет земной группы, а Меркурий – наименьшая. Меркурий – самая близкая к Солнцу планета (а =0,4 а.е., T = 0,24 года). Меркурий медленно вращается вокруг своей оси, период его вращения – около 59 земных суток, а так как оборот вокруг Солнца эта планета совершает за 88 земных суток, за два «меркурианских» года проходит всего трое его суток. Венера по размерам почти такая же, как Земля (средний радиус Земли – 6371 км, Венеры – 6050 км), сходны и массы этих планет (масса Венеры составляет примерно 0,82 массы Земли). Венера окружена обширной атмосферой, состоящей в основном из углекислого газа. Из-за парникового эффекта на поверхности Венеры очень высокая температура – около 470° С. Велико и атмосферное давление у поверхности этой планеты, оно достигает 90атм, то есть почти в 90 раз больше, чем атмосферное давление у поверхности Земли. Марс – самая далекая от Солнца планета земной группы. На таблице видно, что Марс значительно меньше Земли.

Планеты-гиганты

 Центральное место на этой таблице занимает изображение Юпитера – самой массивной и большой планеты Солнечной системы. Это самая близкая к Солнцу из планет-гигантов. Она примерно в пять раз дальше от Солнца, чем Земля. На таблице представлены изображения и схемы внутреннего строения и других планет-гигантов – Сатурна, Урана, Нептуна. Природа этих планет во многом сходна с природой Юпитера. На Сатурне, например, как и на Юпитере, видны полосы, тянущиеся параллельно его экватору. Сатурн, как и Юпитер, быстро вращается вокруг своей оси. 

Малые тела Солнечной системы

Таблица дает представление о таких малых телах Солнечной системы, как астероиды и кометы, и позволяет сравнить размеры наиболее крупных спутников планет (самый большой из них Ганимед – спутник Юпитера). Демонстрируя эту таблицу вместе с таблицей «Солнечная система», еще раз обращаем внимание учащихся на Пояс астероидов Койпера, простирающийся далеко за пределами орбиты Нептуна, и на Облако комет, находящееся вблизи границы Солнечной системы. Необходимо подчеркнуть, что кометы отличаются от других небесных тел Солнечной системы не только своим видом, но и формой орбит, большими размерами, а также сравнительно быстрым, иногда бурным развитием. В отличие от орбит планет кометные орбиты – сильно вытянутые эллипсы. 

 

Солнце

Солнце удерживает на орбитах движущиеся вокруг него планеты, астероиды, кометы. Оно является единственным самосветящимся небесным телом в Солнечной системе и представляет собой одну из бесчисленных звезд Вселенной. Солнце – главный источник тепла и света на Земле и других планетах. Полезно сравнить массу и размер Солнца с массой и размерами Земли: Солнце по массе почти  330 000 раз больше Земли, а его диаметр в 109 раз превышает диаметр нашей планеты. На таблице отдельно показан участок поверхности Солнца с пятном и грануляцией. Солнечные пятна – это облака газа, более холодные, чем окружающая фотосфера: температура фотосферы – около 6000К, а пятен – примерно 4500К. Пятна могут быть очень большими, их размеры могут быть больше размеров Земли. Обычно на Солнце появляются не одиночные пятна, а их группы, каждую из которых можно сравнить с огромным магнитом, имеющим северный и южный полюс. 

  Строение Солнца

На таблице изображены Солнце в разрезе и наглядная схема термоядерных реакций, протекающих в ядре Солнца. Видно, что атмосфера Солнца простирается от фотосферы (самый нижний слой атмосферы) до короны (самый верхний слой атмосферы). Непосредственно над фотосферой располагается хромосфера.

Фотосфера – это видимая «поверхность» Солнца, слой газа толщиной 200–300км. Распределение энергии в непрерывном спектре фотосферы соответствует температуре 6000К. Грануляция, покрывающая всю фотосферу, свидетельствует о том, что вещество фотосферы находится в движении, а так как температура гранул примерно на 200К выше средней температуры фотосферы, то делается вывод о том, что вещество гранул приходит в фотосферу из более глубоких слоев Солнца.

Высота хромосферы 12 000–14 000км. Название этого слоя солнечной атмосферы связано с его красноватым цветом.

Звёзды

В центре таблицы помещена карта звездного неба, причем в таком виде, в каком она обычно изображается на основном круге подвижной карты звездного неба. На карте показаны звезды до 4-й звездной величины, даны названия созвездий и выделены их характерные фигуры, нанесена сетка экваториальных координат. Склонения светил можно отсчитывать на карте вдоль радиусов от края до центра в пределах от -45° до 90°, прямые восхождения в пределах от 0ч до 24ч указаны у края карты. На карту нанесена линия эклиптики, по которой перемещается Солнце в течение года на фоне звездного неба. Знакомя учащихся с картой звездного неба, им нужно показать основные незаходящие созвездия (Большую Медведицу, Малую Медведицу и Кассиопею), а также созвездия, которые они смогут найти на небе в разное время года. 

Наша Галактика

Главное место на этой таблице занимает схема, поясняющая устройство Галактики и показывающая ее в двух видах («сверху» и «сбоку»). О том, что именно так выглядит Галактика, было очень трудно догадаться, так как наше Солнце, и мы находимся внутри Галактики. Подавляющая часть звезд, звездных скоплений и диффузная материя нашей Галактики находятся в линзообразном объеме (диск с утолщением). Диаметр диска – около 3∙10⁴пк (почти 100.000св.лет). Солнце находится не в центре Галактики, а на расстоянии около 10⁴пк от него. Центр Галактики скрывают от нас облака межзвездной пыли, препятствуя наблюдениям в оптическом диапазоне. Поэтому центр Галактики, в котором находится ее ядро, исследуют в инфракрасном, радио- и рентгеновском диапазонах. 

 

Другие галактики

Подобно тому, как Солнце является одной из звезд Галактики, наша Галактика – одна из множества галактик Вселенной. Мир галактик очень разнообразен. Галактики отличаются своим внешним видом, массой, размером и свойствами (нормальные галактики, активные галактики и т.д.). В центре данной таблицы - изображение Туманности Андромеды, ближайшей к нам галактики (не считая спутников нашей Галактики).

Слева на таблице приведены изображения основных типов галактик – спиральных, эллиптических и неправильных. Типичные представители спиральных галактик (наиболее многочисленного типа галактик) – Млечный Путь и Туманность Андромеды. Эллиптические галактики имеют форму эллипсоидов без резких границ. К числу неправильных галактик обычно относят Магеллановы Облака, хотя, по крайней мере, в одном из них все-таки обнаружены следы спиральной структуры.

Справа на таблице даны примеры некоторых активных внегалактических объектов (квазар, радиогалактика Центавр А) и взаимодействующих галактик.