Ako nájsť lineárny priemer krátera. Workshop o astronómii: Pokyny

Naraz vyšli tri články venované našej prirodzenej družici. Počas svojho života bol Mesiac bombardovaný dvoma rôznymi populáciami asteroidov alebo komét a jeho povrch je geologicky zložitejší, ako sa doteraz predpokladalo. Vedci navyše po spracovaní údajov z Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) zostavili topografickú mapu našej družice, na ktorej bolo vyznačených 5 185 kráterov s priemerom viac ako 20 km.

Prvý článok popisuje výsledky získané pomocou laserového výškomeru LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter), ktorý bol navrhnutý na zostavenie trojrozmernej mapy mesačného povrchu s vysokým rozlíšením a nainštalovaný na Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).


Predchádzajúce mapy Mesiaca neboli také podrobné: pozorovacie uhly a svetelné podmienky spôsobili určité ťažkosti pri konzistentnom určovaní veľkosti a hĺbky lunárnych kráterov. Vďaka výškomeru LOLA dokázali vedci vypočítať výšku mesačných kráterov s bezprecedentnou presnosťou. Prístroj vysiela laserové impulzy na mesačný povrch a meria čas, za ktorý sa impulz odrazí a vráti späť. Presnosť merania je jednoducho úžasná: prístroj určuje výšku terénu s presnosťou na 10 cm.Vďaka tomu vedci zostavili nevídane podrobnú topografickú mapu našej družice.

„Skúmaním výslednej mapy je možné určiť, ktoré krátery vznikli skôr a ktoré neskôr na povrchu Mesiaca, ktoré už boli predtým zmenené. Po analýze rozloženia kráterov podľa veľkosti sme dospeli k záveru, že všetky meteority a kométy, ktoré sa zrazili s Mesiacom, možno podmienečne rozdeliť do dvoch skupín: prvé, skoršie bombardovanie nášho satelitu, výrazne prevyšovalo druhú z hľadiska percentá veľké telá. Okamih prechodu z jednej skupiny do druhej zhruba zodpovedá vzniku Východného mora (mesačné more na západnom okraji viditeľného disku satelitu), ktorého vek sa odhaduje na 3,8 miliardy rokov, “vysvetľuje autor štúdie James. Vedúci Brown University.

Akýkoľvek veľký meteorit môže radikálne zmeniť históriu planéty. Astronómovia nachádzajú na povrchoch planét, ako je napríklad Merkúr, Mars a dokonca aj Venuša, stopy starých kráterov s priemerom stoviek a tisícok kilometrov. Mesiac je najpohodlnejším predmetom štúdia, pretože je vedľa nás a uchováva dôkazy o kozmickom bombardovaní, ktoré bolo na Zemi už dlho vymazané v dôsledku premiestnenia. tektonické dosky, vodná a veterná erózia. "Mesiac je ako Rosettský kameň na pochopenie histórie bombardovania Zeme," hovorí Head. "Keď sme sa zaoberali povrchom Mesiaca, môžeme vysvetliť nejasné stopy, ktoré sme našli na našej planéte."

V dvoch ďalších štúdiách vedci opisujú údaje získané z rádiometra DLRE (The Diviner Lunar Radiometer Experiment), ktorý je tiež nainštalovaný na LRO. Toto zariadenie registruje tepelné žiarenie mesačného povrchu, čo umožňuje odhadnúť zloženie mesačných hornín. Podľa autorov štúdie môže byť povrch Mesiaca zastúpený v podobe anortositických vrchovín, ktoré sú bohaté na vápnik a hliník, ako aj čadičových morí, kde je zvýšená koncentrácia prvkov ako železo a horčík. Obe tieto kôrové horniny sa považujú za primárne, to znamená, že vznikajú priamo v dôsledku kryštalizácie plášťovej látky. Celkovo pozorovania DLRE potvrdzujú oprávnenosť tohto rozdelenia: väčšinu oblastí mesačného povrchu možno priradiť k jednému z uvedených typov.

Údaje zo sondy však vedcov prinútili uznať, že niektoré mesačné kopce sa od ostatných veľmi líšia. Napríklad DLRE pomerne často zaznamenalo zvýšený obsah sodíka, ktorý nie je typický pre „obyčajnú“ anortositickú kôru. Najväčší záujem bol o objav v niekoľkých oblastiach minerálov bohatých na oxid kremičitý, ktoré zodpovedajú vyvinutým skaly, odlišný od primitívneho anortozitu. Tu bol predtým stanovený zvýšený obsah tória, čo je ďalším dôkazom „evolúcie“ hornín.

Ako poznamenávajú vedci vo svojej správe, DLRE nedokázalo zaregistrovať stopy „čistej“ hmoty plášťa, ktorá, ako ukázali niektoré štúdie, by sa mala na niektorých miestach dostať na povrch. Aj pri objavovaní bazéna Južný pól Aitken – najväčší, najstarší a najhlbší impaktný kráter – vedci nenašli žiadne dôkazy o prítomnosti materiálu z plášťa. Možno na Mesiaci naozaj nie sú žiadne výbežky materiálu plášťa. Alebo možno je ich oblasť príliš malá na to, aby ich DLRE zistilo.

Stručná informácia Mesiac je prirodzený satelit Zeme a najjasnejší objekt na nočnej oblohe. Gravitačná sila na Mesiaci je 6-krát menšia ako na Zemi. Rozdiel medzi dennými a nočnými teplotami je 300°C. Rotácia Mesiaca okolo svojej osi nastáva pri konštantnej uhlovej rýchlosti v rovnakom smere, v ktorom obieha okolo Zeme, a s rovnakou periódou 27,3 dňa. Preto vidíme len jednu pologuľu Mesiaca a tá druhá, nazývaná odvrátená strana Mesiaca, je našim očiam vždy skrytá.


Fázy mesiaca. Čísla predstavujú vek mesiaca v dňoch.
Podrobnosti o mesiaci v závislosti od výbavy Mesiac je pre svoju blízkosť obľúbeným objektom milovníkov astronómie, a to zaslúžene. Dokonca aj voľným okom stačí na to, aby sme získali veľa príjemných dojmov z kontemplácie našej prirodzenej družice. Napríklad takzvané „svetlo popola“, ktoré vidíte pri pozorovaní tenkého polmesiaca Mesiaca, je najlepšie vidieť podvečer (za súmraku) na pribúdajúcom Mesiaci alebo skoro ráno na ubúdajúcom Mesiaci. Bez optického prístroja sa dajú robiť zaujímavé pozorovania všeobecných obrysov Mesiaca - morí a pevniny, systému lúčov obklopujúcich kráter Copernicus atď. Nasmerovaním ďalekohľadu alebo malého teleskopu s nízkym výkonom na Mesiac môžete podrobnejšie študovať mesačné moria, najväčšie krátery a horské masívy. Takéto optické zariadenie, na prvý pohľad nie príliš výkonné, vám umožní zoznámiť sa so všetkými najzaujímavejšími pamiatkami nášho suseda. S rastúcou clonou sa zvyšuje aj počet viditeľných detailov, čo znamená ďalší záujem o štúdium Mesiaca. Ďalekohľady s priemerom šošovky 200 - 300 mm umožňujú skúmať jemné detaily v štruktúre veľkých kráterov, vidieť štruktúru pohorí, skúmať mnohé brázdy a vrásy a vidieť unikátne reťazce malých mesačných kráterov. Tabuľka 1. Možnosti rôznych ďalekohľadov

Priemer šošovky (mm)

Zväčšenie (x)

povoľný
schopnosť (")

Priemer najmenších útvarov,
k dispozícii na pozorovanie (km)

50 30 - 100 2,4 4,8
60 40 - 120 2 4
70 50 - 140 1,7 3,4
80 60 - 160 1,5 3
90 70 - 180 1,3 2,6
100 80 - 200 1,2 2,4
120 80 - 240 1 2
150 80 - 300 0,8 1,6
180 80 - 300 0,7 1,4
200 80 - 400 0,6 1,2
250 80 - 400 0,5 1
300 80 - 400 0,4 0,8


Samozrejme, vyššie uvedené údaje sú predovšetkým teoretickou hranicou možností rôznych ďalekohľadov. V praxi je často o niečo nižšia. Na vine je najmä nepokojná atmosféra. Spravidla v drvivej väčšine nocí maximálne rozlíšenie ani veľkého ďalekohľadu nepresiahne 1"". Nech je to akokoľvek, niekedy sa atmosféra na sekundu-dve „usadí“ a umožní pozorovateľom vyžmýkať zo svojho teleskopu maximum možného. Napríklad v najpriehľadnejších a najpokojnejších nociach je ďalekohľad s priemerom šošovky 200 mm schopný zobraziť krátery s priemerom 1,8 km a šošovka 300 mm - 1,2 km. Potrebné vybavenie Mesiac je veľmi jasný objekt, ktorý pri pohľade cez ďalekohľad pozorovateľa často jednoducho oslní. Na zníženie jasu a pohodlnejšie pozorovanie mnoho amatérskych astronómov používa ND filter alebo polarizačný filter s premenlivou hustotou. Ten je výhodnejší, pretože vám umožňuje zmeniť úroveň priepustnosti svetla od 1 do 40 % (filter Orion). Prečo je to pohodlné? Faktom je, že množstvo svetla prichádzajúceho z Mesiaca závisí od jeho fázy a použitého zväčšenia. Preto sa pri použití bežného ND filtra občas stretnete so situáciou, kedy je obraz Mesiaca buď príliš svetlý, alebo príliš tmavý. Filter s premenlivou hustotou je zbavený týchto nevýhod a umožňuje vám v prípade potreby nastaviť pohodlnú úroveň jasu.

Filter s premenlivou hustotou Orion. Ukážka možnosti výberu hustoty filtra v závislosti od fázy mesiaca

Na rozdiel od planét, pozorovania Mesiaca zvyčajne nepoužívajú farebné filtre. Použitie červeného filtra však často pomáha zvýrazniť oblasti povrchu s množstvom čadiča, čím sú tmavšie. Červený filter tiež pomáha zlepšiť obraz v nestabilných atmosférach a utlmiť mesačné svetlo. Ak to s prieskumom Mesiaca myslíte vážne, musíte si zaobstarať lunárnu mapu alebo atlas. V predaji nájdete nasledujúce karty mesiaca: "", ako aj veľmi dobrý "". Existujú však aj bezplatné vydania anglický jazyk- " " a " ". A samozrejme si určite stiahnite a nainštalujte „Virtuálny atlas Mesiaca“ – výkonný a funkčný program, ktorý vám umožní získať všetky potrebné informácie na prípravu na pozorovania Mesiaca.

Čo a ako pozorovať na Mesiaci

Kedy je najlepší čas vidieť Mesiac?
Na prvý pohľad sa to zdá absurdné, ale spln nie je najviac najlepší čas pozorovať mesiac. Kontrast mesačných prvkov je minimálny, takže je takmer nemožné ich pozorovať. Počas „lunárneho mesiaca“ (obdobie od novu do novu) existujú dve najpriaznivejšie obdobia na pozorovanie Mesiaca. Prvá začína krátko po novom mesiaci a končí dva dni po prvej štvrti. Toto obdobie uprednostňujú mnohí pozorovatelia, pretože viditeľnosť Mesiaca pripadá na večerné hodiny.

Druhé priaznivé obdobie začína dva dni pred poslednou štvrťou a trvá takmer do nového mesiaca. Tiene na povrchu nášho suseda sú v týchto dňoch obzvlášť dlhé, čo je na horskom teréne dobre vidieť. Ďalším plusom pozorovania Mesiaca vo fáze poslednej štvrte je, že ráno je atmosféra pokojnejšia a čistejšia. Vďaka tomu je obraz stabilnejší a jasnejší, čo umožňuje pozorovať jemnejšie detaily na jeho povrchu.

Ďalším dôležitým bodom je výška Mesiaca nad horizontom. Čím je Mesiac vyššie, tým menej hustá vrstva vzduchu prekoná svetlo prichádzajúce z neho. Preto je menšie skreslenie a lepšia kvalita Snímky. Výška Mesiaca nad obzorom sa však v jednotlivých sezónach líši.

tabuľka 2. Najpriaznivejšie a najmenej priaznivé obdobia na pozorovanie Mesiaca v rôznych fázach


Pri plánovaní pozorovaní si nezabudnite otvoriť svoj obľúbený program planetária a určiť hodiny najlepšej viditeľnosti.
Mesiac sa pohybuje okolo Zeme po eliptickej dráhe. Priemerná vzdialenosť medzi stredmi Zeme a Mesiaca je 384 402 km, ale skutočná vzdialenosť sa pohybuje od 356 410 do 406 720 km, vďaka čomu sa zdanlivá veľkosť Mesiaca mení od 33" 30"" (v perigeu) do 29" 22"" (apogeum).).






Samozrejme, nemali by ste čakať, kým bude vzdialenosť medzi Mesiacom a Zemou minimálna, len si všimnite, že v perigeu sa možno pokúsiť zvážiť tie detaily mesačného povrchu, ktoré sú na hranici viditeľnosti.

Na začiatku pozorovania nasmerujte svoj teleskop na ľubovoľný bod v blízkosti čiary, ktorá rozdeľuje Mesiac na dve časti - svetlú a tmavú. Táto čiara sa nazýva terminátor, je hranicou dňa a noci. Počas rastúceho mesiaca terminátor označuje miesto východu slnka a počas ubúdania - západ slnka.

Pri pozorovaní Mesiaca v oblasti terminátora môžete vidieť vrcholky hôr, ktoré sú už osvetlené slnečnými lúčmi, pričom spodná časť povrchu, ktorá ich obklopuje, je stále v tieni. Scenéria pozdĺž línie terminátora sa mení v reálnom čase, takže ak strávite niekoľko hodín pri ďalekohľade pozorovaním toho či onoho mesačného orientačného bodu, vaša trpezlivosť bude odmenená absolútne ohromujúcim pohľadom.



Čo vidieť na Mesiaci

krátery- najčastejšie útvary na mesačnom povrchu. Svoje meno dostali od Grécke slovo označujúci "pohár". Väčšina mesačných kráterov je impaktného pôvodu, t.j. vytvorené v dôsledku nárazu kozmické telo na povrchu nášho satelitu.

Mesačné moria- tmavé oblasti, ktoré zreteľne vystupujú na mesačnom povrchu. Vo svojom jadre sú moria nížinami, ktoré zaberajú 40 % celej plochy viditeľnej zo Zeme.

Pozrite sa na mesiac v splne. Tmavé škvrny, ktoré tvoria takzvanú „tvár na Mesiaci“, nie sú nič iné ako mesačné moria.

Brázdy- mesačné údolia, dosahujúce dĺžku stoviek kilometrov. Šírka brázd často dosahuje 3,5 km a hĺbka je 0,5–1 km.

Zložené žily- vzhľadom pripomínajú laná a zjavne sú výsledkom deformácie a stlačenia spôsobeného potápaním morí.

pohoria- mesačné hory, ktorých výška sa pohybuje od niekoľkých stoviek až po niekoľko tisíc metrov.

Kopule- jeden z najzáhadnejších útvarov, keďže ich skutočná povaha je stále neznáma. V súčasnosti je známych len niekoľko desiatok kupol, ktoré sú malé (zvyčajne s priemerom 15 km) a nízke (niekoľko stoviek metrov), okrúhle a hladké.


Ako pozorovať Mesiac
Ako je uvedené vyššie, pozorovania Mesiaca by sa mali vykonávať pozdĺž línie terminátora. Práve tu je kontrast lunárnych detailov maximálny a vďaka hre tieňov sa otvárajú jedinečné krajiny mesačného povrchu.

Pri pohľade na Mesiac experimentujte so zväčšením a nájdite to najvhodnejšie pre dané podmienky a pre tento objekt.
Vo väčšine prípadov vám postačia tri okuláre:

1) Okulár, ktorý dáva malé zvýšenie, alebo takzvaný vyhľadávací, ktorý vám umožní pohodlne prezerať úplný disk Mesiaca. Tento okulár možno použiť na všeobecné prehliadky mesta, sledovanie zatmenia Mesiaca a výlety na Mesiac pre rodinu a priateľov.

2) Na väčšinu pozorovaní sa používa okulár stredného výkonu (asi 80-150x, v závislosti od ďalekohľadu). Bude tiež užitočný v nestabilných atmosférach, kde nie je možné veľké zväčšenie.

3) Na podrobné štúdium mesačného povrchu na hranici možností ďalekohľadu sa používa výkonný okulár (2D-3D, kde D je priemer šošovky v mm). Vyžaduje dobré atmosférické podmienky a úplnú tepelnú stabilizáciu ďalekohľadu.


Vaše pozorovania budú produktívnejšie, ak budú sústredené. Svoju štúdiu môžete začať napríklad zoznamom „ “, ktorý zostavil Charles Wood. Venujte pozornosť aj sérii článkov „“, ktoré hovoria o lunárnych pamiatkach.

Ďalšou zábavnou aktivitou môže byť hľadanie malých kráterov viditeľných na hranici vášho vybavenia.

Zvyknite si viesť si pozorovací denník, do ktorého si pravidelne zaznamenávate podmienky pozorovania, čas, fázu mesiaca, stav atmosféry, použité zväčšenie a popis objektov, ktoré vidíte. Takéto záznamy môžu byť doplnené náčrtmi.


10 najzaujímavejších mesačných objektov

(Sinus Iridum) T (vek mesiaca v dňoch) - 9, 23, 24, 25
Nachádza sa v severozápadnej časti Mesiaca. Viditeľné pomocou 10x ďalekohľadu. V ďalekohľade pri strednom zväčšení je nezabudnuteľný pohľad. Tento staroveký kráter s priemerom 260 km nemá okraj. Pozoruhodne ploché dno Rainbow Bay je posiate množstvom malých kráterov.










(Copernicus) T - 9, 21, 22
Jeden z najznámejších mesačných útvarov je viditeľný malým ďalekohľadom. Súčasťou komplexu je takzvaný systém lúčov, ktorý sa tiahne 800 km od krátera. Kráter má priemer 93 km a hĺbku 3,75 km, vďaka čomu sú východy a západy slnka nad kráterom úchvatným pohľadom.










(Rupes Recta) T - 8, 21, 22
Tektonická porucha dlhá 120 km, dobre viditeľná v 60 mm ďalekohľade. Rovná stena vedie pozdĺž dna zničeného starovekého krátera, ktorého stopy možno nájsť na východnej strane zlomu.












(Rümker Hills) T - 12, 26, 27, 28
Veľká sopečná kupola viditeľná 60 mm ďalekohľadom alebo veľkým astronomickým ďalekohľadom. Vrch má priemer 70 km a maximálnu výšku 1,1 km.












(Apeniny) T - 7, 21, 22
Dĺžka pohoria je 604 km. Ľahko viditeľný ďalekohľadom, ale jeho podrobné štúdium vyžaduje ďalekohľad. Niektoré vrcholy hrebeňa vystupujú nad okolitý povrch aj 5 a viac kilometrov. Miestami pohorie pretínajú brázdy.











(Platón) T - 8, 21, 22
Kráter Plato, ktorý je viditeľný aj ďalekohľadom, je obľúbený medzi astronómami. Jeho priemer je 104 km. Poľský astronóm Jan Hevelius (1611-1687) pomenoval tento kráter „Veľké čierne jazero“. Skutočne, cez ďalekohľad alebo malý ďalekohľad vyzerá Platón ako veľká tmavá škvrna na jasnom povrchu Mesiaca.










Messier a Messier A (Messier a Messier A) T - 4, 15, 16, 17
Dva malé krátery, ktorých pozorovanie vyžaduje ďalekohľad so 100 mm objektívom. Messier má podlhovastý tvar s rozmermi 9 x 11 km. Messier A je o niečo väčší – 11 x 13 km. Na západ od kráterov Messier a Messier A sa tiahnu dva jasné lúče dlhé 60 km.











(Petavius) T - 2, 15, 16, 17
Napriek tomu, že kráter je viditeľný v malom ďalekohľade, v ďalekohľade s veľkým zväčšením sa otvorí skutočne úchvatný obraz. Klenuté dno krátera je posiate brázdami a prasklinami.












(Tycho) T - 9, 21, 22
Jeden z najznámejších mesačné útvary, ktorý sa preslávil najmä vďaka obrej sústave lúčov obklopujúcich kráter a siahajúcej v dĺžke 1450 km. Lúče sú perfektne viditeľné cez malý ďalekohľad.












(Gassendi) T - 10, 23, 24, 25
Oválny kráter, predĺžený na 110 km, je prístupný na pozorovanie 10x ďalekohľadom. Ďalekohľad jasne ukazuje, že dno krátera je posiate početnými štrbinami, kopcami a nachádza sa tu aj niekoľko centrálnych kopcov. Pozorný pozorovateľ si všimne, že steny v blízkosti krátera boli na niektorých miestach zničené. Na severnom konci je malý kráter Gassendi A, ktorý spolu so starším bratom pripomína diamantový prsteň.



11 PRÁCA 2 FYZIKÁLNA POVAHA MESIACA Účel práce: Štúdium topografie Mesiaca a určovanie veľkostí mesačných objektov. Výhody: Fotografia mesačného povrchu, schematické mapy viditeľných reverzných hemisfér Mesiaca, zoznamy mesačných objektov (tabuľky 3 a 4 v prílohe). Mesiac je prirodzený satelit Zeme. Jeho povrch je pokrytý horami, karami a tiahnucimi sa krátermi pohoria . Má široké priehlbiny a je členitý s hlbokými trhlinami. Tmavé škvrny na povrchu mesiaca (nížiny) sa nazývali „moria“. Väčšinu povrchu Mesiaca zaberajú „kontinenty“ – svetlejšie kopce. Hemisféra Mesiaca viditeľná zo Zeme je veľmi dobre preštudovaná. Reverzná pologuľa Mesiaca sa zásadne nelíši od tej viditeľnej, má však menej „morských“ priehlbín a našli sa malé svetlé ploché oblasti nazývané galasoidy. Na mesačnom povrchu bolo zaregistrovaných asi 200 000 objektov, z ktorých 4 800 je katalogizovaných. Reliéf Mesiaca vznikol v zložitom procese evolúcie za účasti vnútorných a vonkajších síl. Štúdium mesačného povrchu sa uskutočňuje z fotografií a máp zostavených na ich základe. Zároveň treba pripomenúť, že fotografie a mapy reprodukujú teleskopický obraz Mesiaca, na ktorom je jeho severný pól na dne. Stanovenie lineárnych rozmerov mesačných útvarov. Nech d1 je lineárny priemer Mesiaca vyjadrený v kilometroch; d2 je uhlový priemer Mesiaca vyjadrený v minútach; D je lineárny priemer fotografického obrazu Mesiaca v milimetroch. Potom budú mierky fotografického obrazu: lineárna mierka: l = d1/D, (1) uhlová mierka: ρ = d2/D. (2) Zdanlivý uhlový priemer Mesiaca sa mení s jeho paralaxou a jeho hodnoty pre každý deň v roku sú uvedené v astronomických ročenkách. Približne jeden však môže trvať d2 = 32'. Keď poznáme vzdialenosť k Mesiacu (r = 380 000 km) a jeho uhlový priemer, môžeme vypočítať lineárny priemer d1 = r ⋅ d2. Meraním veľkosti d lunárneho objektu na fotografii so známymi mierkami v milimetroch získame jeho uhlové dρ a lineárne d1 12 rozmery: dρ = ρ ⋅ d, (3) d1 = l ⋅ d. (4) Zo známych mierok l a ρ fotografie mesiaca v splne je možné určiť mierky l1 a ρ1 fotografie výrezu mesačného povrchu. Na to je potrebné identifikovať identické objekty a zmerať rozmery d a d' ich obrázkov na fotografiách v milimetroch. Na mierke fotografie rezu mesačným povrchom: dρ = ρ1 ⋅ d’, (5) d1 = l1 ⋅ d. (6) Pomocou vzorcov (3) a (4) máme: l1 = l ⋅ d/d’, (7) ρ1 = ρ ⋅ d/d’. (8) Pomocou získaných mierok ρ1 a l1 je možné s dostatočnou presnosťou určiť uhlové a lineárne rozmery mesačných objektov. Pokrok. 1. Nastavte názvy mesačných objektov, ktoré sa objavia pod číslami označenými učiteľom. 2. Vypočítajte uhlové a lineárne mierky fotografickej mapy viditeľnej pologule Mesiaca a určte uhlové a lineárne rozmery mora, dĺžku pohoria a priemery dvoch kráterov (podľa zadania učiteľa). 3. Pomocou fotografie rezu mesačného povrchu identifikujte objekty mesačného povrchu, podľa veľkosti vypočítajte mierku tejto fotografie. Odošlite správu o práci vo vlastnoručne vyvinutej forme. Testovacie otázky. 1. Aké pozorovania Mesiaca dokazujú, že dochádza k zmene dňa a noci? 2. Koľko otáčok okolo svojej osi urobí Mesiac vo vzťahu k Slnku počas roka? 3. Je možné pozorovať lunárne polárne žiary na Mesiaci? 4. Prečo je Mesiac obrátený k Zemi jednou stranou, ale pozoruje sa v rôznych fázach? 5. Prečo možno zo Zeme pozorovať viac ako 50 % povrchu Mesiaca? 13 PRÁCA 3 HVIEZDNE SYSTÉMY Účel práce: Oboznámenie sa s niektorými metódami štúdia galaxií. Výhody: Fotografické štandardy pre rôzne typy galaxií, fotografie galaxií. Jednou z najjednoduchších, a preto aj najpoužívanejších klasifikácií galaxií, ktoré v súčasnosti existujú, je Hubbleova klasifikácia. Galaxie v tejto klasifikácii sú rozdelené na nepravidelné (I), eliptické (E) a špirálové (S). Každá trieda galaxií obsahuje niekoľko podtried alebo typov. Porovnaním fotografií skúmaných galaxií s fotografiami ich charakteristických predstaviteľov, podľa ktorých bola klasifikácia vytvorená, sa určujú typy týchto galaxií. Ak je známa vzdialenosť D od galaxie alebo modul vzdialenosti (m−M), kde m je zdanlivá veľkosť a M je absolútna veľkosť objektu, potom jeho lineárne rozmery možno vypočítať z nameraných uhlových rozmerov p:l = D ⋅ Sin(p). (1) Keďže zdanlivé veľkosti galaxií sú veľmi malé, potom vyjadrením p v oblúkových minútach a vzhľadom na to, že 1 radián = 3438', dostaneme: l = D ⋅ p/3438'. (2) Absolútna veľkosť objektu je M = m + 5 – 5lgD. (3) Vzdialenosť D vypočítaná modulom vzdialenosti však bude nadhodnotená, ak sa neberie do úvahy absorpcia svetla v priestore. Na to je vo vzorci (3) potrebné vziať do úvahy korigovanú hodnotu zdanlivej hviezdnej magnitúdy: m' = m - γCE, (4) kde γ je koeficient, ktorý pre vizuálne lúče (pri použití mv) je 3,7 a pre fotografické lúče (pri použití ) sa rovná 4,7. CE \u003d C – C0. (5) C = mpg - mv je zdanlivý farebný index a C0 je skutočný farebný index určený spektrálnej triedy objekt (tabuľka 2 v prílohe). 14 Potom logD = 0,2 (m' – M) + 1. (6) Vzdialenosť ku galaxii sa dá určiť z červeného posunu čiar v jej spektre: D = V/H, (7) kde H = 100 km/ s Mpc je Hubbleova konštanta; V = с ⋅ ∆λ/λ; c = 300 000 km/s je rýchlosť svetla; ∆λ = λ' - λ; λ'- vlnová dĺžka posunutých čiar; λ je normálna vlnová dĺžka tých istých čiar. Pokrok. 1. Určte názvy súhvezdí, v ktorých sa nachádzajú hviezdne sústavy. 2. Pomocou mierky fotografie hviezdny systém určí učiteľ, určí jeho uhlové rozmery. 3. Vypočítajte lineárne rozmery a vzdialenosť k tej istej hviezdnej sústave z uhlových rozmerov a modulu vzdialenosti. 4. Podľa Hubblovej klasifikácie klasifikujte hviezdne systémy uvedené v tabuľke 11*. 5. Prezentujte výsledky meraní a výpočtov vo forme tabuliek a vyvodzujte závery. Testovacie otázky. 1. Hubbleov zákon. 2. Čo je červený posun? 3. Hlavné charakteristiky galaxií. 4. Čo je naša Galaxia? 15 Tabuľka 11. Číslo Počet hviezdičiek. rovníkový Viditeľné hviezdy. Spektrum Modul hodnoty súradnicového systému Sp dist. NGC M α δ mv mpg mv-Mpg h m m 1 4486 87 12 28 .3 +12°40' 9 .2 10m.7 G5 +33m.2 2 5055 63 13h13m.5' +410.5m F8 +30m.0 3 5005 − 13h08m.5 +37°19' 9m.8 11m.3 G0 +32m.9 4 4826 64 12h54m.3 +21°47' 8m.0 8m.9 G7 +56m.9 3031 81 9h51m.5 +69°18' 7m.9 8m.9 G3 +28m.2 6 5194 51 13h27m.8 +47°27' 8m.1 8m.9 F8 +28m.4 7 5236 343 13 29°37' 7m.6 8m.0 F0 +28m.2 8 4565 − 12h33m.9 +26°16' 10m.2 10m.7 G0 +30m.3 * NGC – “Nový všeobecný katalóg hmlovín a hviezdokôp” , zostavil Dreyer a vydal v roku 1888; M - "Katalóg hmlovín a hviezdokôp", zostavený Messierom a publikovaný v roku 1771. LITERATÚRA 1. Vorontsov-Velyaminov B.A. Astronómia: pre 11. ročník SŠ. - M.: Vzdelávanie, 1989. 2. Bakulin P.I., Kononov E.V., Moroz V.I. Kurz všeobecnej astronómie. - M.: Nauka, 1983. 3. Michajlov A.A. Atlas hviezdnej oblohy. - M.: Nauka, 1979. 4. Galkin I.N., Shvarev V.V. Štruktúra mesiaca. - M.: Vedomosti, 1977. 5. Voroncov-Velyaminov B.A. extragalaktickej astronómie. - M .: Nauka, 1978. Zostavil: Raskhozhev Vladimir Nilovič Leonova Liana Yurievna Editor Kuznetsova Z.E. 16 PRÍLOHA Tabuľka 1. Informácie o jasných hviezdach Názov v spektre. Teplota Vzdialenosť Zdanlivá hviezdna Názov Farba hviezdy v triede súhvezdí 103 K Svätý rok ps magnitúda Aldebaran α Býk K5 3,5 Oranžová 64 20 1m,06 Altair α Orla A6 8,4 Žltkastá 16 4,9 0m,89 Antares 081 α1m Scorpio 081 α1m Scorpio .22 Arcturus α Bootes K0 4.1 Oranžová 37 11.4 0m.24 Betelgeuse α Orion M0 3.1 Červená 640 200 0m.92 Vega α Lyrae A1 10.6 Biela 27 8.3 0m.14 A352 α1 Cygella 16 0m,21 Castor α Gemini A1 10,4 Biela 47 14,5 1m,58 Pollux β Gemini 4,2 Oranžová 33 10,7 1m,21 Procyon α Canis Minor F4 6,9 Žltkastá 11,2 3,4 0m,48m Orion Rigel α13,28 Regulus 0m,488 B8 12,8 Modrá 540 170 0m,34 Sirius α Veľký pes A2 16,8 Biela 8,7 2,7 -1m,58 Spike α Virgo B2 16,8 Modrá 300 90 1m,25 Fomalhaut α Južné Ryby A3 9,8 Biela 23 7,1 1m,29 Tabuľka 2. Skutočný farebný index Spektrum. O5 B0 B5 A0 A5 F0 F5 G0 G5 K0 K5 M0 M5 trieda Skutočná hodnota -0m.50 -0m.45 -0m.39 -0m.15 0m.00 +0m.12 +0m.64 +0m,89 +1m, 20 +1m,30 +1m,80 farieb, C0 17 Tabuľka 3. Zoznam názvov lunárnych morí Ruské meno Medzinárodný názov Oceanus of Storms Oceanus Procellarum Bay Centrálny sínus Stredný záliv tepla (nepokoj) Sinus Aestuum More plodnosti (hojnosť) Kobyla Foecunditatis More nektáru Kobyla Nectaris More Tranquility Mare Tranquillitatis More kríz (nebezpečenstvo ) Mare Crisium Sea of ​​Clarity Mare Serenitatis Sea of ​​Cold Mare Frigoris Bay of Dew Sinus Roris Sea of ​​Rains Mare Imbrium Rainbow Bay Sinus Iridum Sea of ​​Vapors Mare Vaporum Sea of ​​Clouds Mare Nubium Sea of Vlhkosť Mare Humorum Sea of ​​Smith Mare Smythii Sea of ​​Margins Mare Margins South Sea Mare Australe Sea of ​​Moscow Mare Mosquae Sea of ​​Dreams Mare Ingenii Sea of ​​​​ Oriental Mare Orientalis Tabuľka 4. Objednaný zoznam lunárnych cirkusov a krátery. Русская Международная № Русская Международная № транскрипция транскрипция транскрипция транскрипция 1 Ньютон Newton 100 Лангрен Langrenus 13 Клавдий Clavius ​​​​109 Альбатегний Albategnius 14 Шейнер Scheiner 110 Альфонс Alphonsus 18 Неарх Nearchus 111 Птолемей Ptolemaeus 22 Магин Maginus 119 Гиппарх Hipparchus 29 Вильгельм Wilhelm 141 Гевелий Hevelius 30 Тихо Tycho 142 Риччиоли Riccioli 32 Штефлер Stoefler 146 Кеплер Kepler 33 Мавролик Maurolycus 147 Коперник Copernicus 48 Вальтер Walter 168 Эратосфен Eratosthenes 52 Фурнерий Furnerius 175 Геродот Herodotes 53 Стевин Stevinus 176 Аристарх Aristarchus 69 Виета Vieta 186 Посидоний Posidonius 73 Пурбах Purbach 189 Автолик Autolycus 74 Лакайль La- Caile 190 Aristillus Aristillus 77 Sacrobosco Sacrabosco 191 Archimedes Archimedes 78 Fracastor Fracastor 192 Timocharis Timocharis 80 Petavius ​​​​Petavius ​​​​193 Lambert Lambert 84 Arzachel Arzachel 201 Gauss Gaustevenduss Bull 86ish 868 Gauss Gaustevenduss 86ishus Mersenius 210 Platón Platón 90 Gassendi Gassendi 220 Pytagoras Pytagoras 95 Catharina Catharina 228 Atlas Atlas 96 Cyrillus 229 Herkules Herkules

Mesiac, keď ho vidíme vysoko nad obzorom, sa nám zdá veľmi malý: jeho zdanlivé rozmery sa zvyčajne porovnávajú s objektmi, ktoré majú priemer 25-30 cm. Keď vidíme Mesiac blízko horizontu, zdá sa, že je oveľa väčší. Často sa predpokladá, že v tomto prípade je Mesiac bližšie k nám, ale to je úplne nesprávne: meraniami sa zistilo, že Mesiac na obzore aj vysoko nad golovei má rovnaké zdanlivé rozmery.

Keď je Mesiac nízko nad obzorom, nedobrovoľne zveličujeme jeho zdanlivú veľkosť porovnaním mesačného disku s objektmi, ktoré sú viditeľné v rovnakom smere ako Mesiac (domy, stromy atď.). Tieto objekty majú vďaka svojej odľahlosti aj veľmi malé zdanlivé rozmery; nevedome porovnávame zdanlivé rozmery mesiaca so skutočnými rozmermi pozemských objektov.

Uskutočňuje sa určenie zdanlivých rozmerov Mesiaca na oblohe porovnaním s pozemskými objektmi Iný ľudia inak. Ale tu sú presnejšie objektívne údaje o tomto skóre: môžeme približne porovnať zdanlivé rozmery Mesiaca so zdanlivými rozmermi bronzového centu umiestneného vo vzdialenosti jedného metra od nás.

Zdá sa to úplne neuveriteľné. Ale že je to tak, nie je pre každého ťažké overiť. Skúste si sami zmerať zdanlivý priemer mesiaca pomocou malého prúžku papiera.

Skúsme presnejšie urobiť na okraji tohto pásika malý výrez, do ktorého by sa zmestil celý viditeľný priemer Mesiaca, od okraja po okraj. Keď to urobíme, zmeriame výrez: jeho veľkosť bude približne rovnaká ako priemer bronzového centu.

Zdanlivé rozmery Mesiaca na oblohe si možno predstaviť vykonaním ďalšieho experimentu. Vezmite si zrkadlo za mesačnej noci, postavte sa chrbtom k Mesiacu a uvidíte, aký veľký sa v ňom mesiac odráža. Uvidíte malý svetlý bod, veľký asi pol centimetra. Ale, samozrejme, skutočná veľkosť Mesiaca je veľmi vzdialená od jeho zdanlivej veľkosti: Mesiac je od nás veľmi ďaleko, a preto sa zdá byť malý.

Keď poznáme skutočnú vzdialenosť k Mesiacu a dokážeme presne zmerať jeho zdanlivý priemer (priemer), je možné vypočítať jeho skutočný priemer. Ukazuje sa, že skutočný priemer Mesiaca (najväčšia vzdialenosť od okraja k okraju) je 3476 km. To sa približne rovná vzdialenosti z Moskvy do Tomska.

Ako viete, rovníkový priemer glóbus sa rovná 12 757 km. To znamená, že Mesiac je vo svojom priemere štyrikrát menší ako Zem. Presnejšie povedané, priemer Mesiaca sa rovná 0,272 priemeru Zeme (7).

Ale Mesiac je guľa, rovnako ako Zem. Vypočíta sa, že obvod tejto gule je 10 920 km; je to teda približne štvornásobok menšieho ako rovníkový obvod Zeme, ktorý sa rovná 40 077 km a povrch Mesiaca je 37 965 499 metrov štvorcových. km, to znamená, že je to menej ako povrch zemegule, čo je 510 000 000 metrov štvorcových. km, takmer 14-krát.

Povrch Mesiaca z hľadiska plochy možno porovnať s priestorom, ktorý na Zemi zaberajú severné a Južná Amerika spolu. Naša obrovská vlasť zaberá plochu, ktorá presahuje polovicu celého povrchu Mesiaca.

Užite si teraz slávny vzorec geometriu na určenie objemu lopty, je ľahké vypočítať objem mesiaca v kubických kilometroch. Tu je vyjadrenie tohto objemu: 2 210 200 000 metrov kubických. km.

Medzitým je objem zemegule určený číslom 1083 000 000 000 metrov kubických. km. V dôsledku toho je Mesiac z hľadiska objemu 50-krát menší ako Zem; presnejšie: objem mesiaca je 0,0202 zemegule.

Je však pozoruhodné, že Mesiac má relatívne ešte menšiu hmotnosť ako Zem.

Pripomíname čitateľom, že hmotnosť akéhokoľvek telesa charakterizuje množstvo hmoty v ňom obsiahnutej pre daný objem. Čím viac hmoty v danom telese, tým viac váži; v dôsledku toho je potrebné vynaložiť väčšie úsilie, povedzme, na zdvihnutie alebo pohyb daného tela.

Starostlivé pozorovania pohybu Mesiaca a presné výpočty nám umožňujú dospieť k záveru, že Mesiac je takmer 82-krát ľahší ako Zem. A čo sa týka objemu, ako už vieme, Mesiac je menší ako Zem, asi päťdesiatkrát. To znamená, že aj Mesiac má nižšiu hustotu ako Zem (len 0,6 hustoty Zeme). O hustote Mesiaca si však povieme neskôr.

Toto sú hlavné postavy charakterizujúce veľkosť mesiaca. Vidíme, že Mesiac ani zďaleka nie je taký malý, ako sa predtým myslelo, ako ho zobrazovali rozprávky a náboženské legendy a ako sa zdá oku.

Apeniny

Sea Plato Cope Sea riais

jasnosť Kepler iho. e "n s ..-

Reliéf lunárnej pologule „obrátenej k Zemi“ je dobre viditeľný aj malým ďalekohľadom. Rozľahlé tmavé zaoblené a relatívne rovnomerné nížiny boli získané už v 11. storočí. názov morí: more pokoja, more jasnosti atď. (obr. 200). Ich veľkosť je od 200 do 1200 km. Najväčšia nížina, dlhá cez 2000 km, sa nazýva Oceán búrok. Hladký povrch morí je pokrytý temnou hmotou vrátane stvrdnutej lávy, ktorá kedysi vytryskla z mesačného vnútra. Oceán búrok a najväčšie moria sú viditeľné voľným okom vo forme tmavých škvŕn.

Svetlé oblasti – kontinenty zaberajú cez 60 % viditeľného povrchu Mesiaca. Kontinenty sú pokryté jednotlivými horami a pohoriami. More dažďov je teda zo severovýchodu obmedzené Alpami, z východu - Kaukazom. Výška hôr je rôzna, niektoré vrcholy hôr dosahujú 8 km.

Hornaté oblasti sú pokryté mnohými prstencovými štruktúrami - krátermi, v menšom počte sa nachádzajú aj v moriach. Veľkosti kráterov sú od 1 m do 250 km. Mnohé krátery sú pomenované po vedcoch: Archimedes, Hipparchos atď. Také veľké krátery ako Tycho, Copernicus, Kepler majú divergentnú štruktúru svetelných lúčov.

Podľa moderných koncepcií väčšina kráterov vznikla pri zrážke s mesačným povrchom. veľké meteority, asteroidy a kométy.

Otázky na samovyšetrenie

1. „Rozhoduje striedanie ročných období a prítomnosť termálnych zón

na zemi?

2. Čo je to fenomén precesie?

3. Čo je fyzickej povahy skleníkový efekt?

4. Aký je charakter mesačných kráterov?

Úloha 50

Pomocou zákona univerzálnej gravitácie vypočítajte hmotnosť Zeme s vedomím, že O \u003d 6,67 10 c N ° mz, "kgz, i \u003d 9 8 mTsz.

Laboratórne práce M 9

Určenie veľkosti mesačných kráterov

Účelom práce je naučiť sa merať rozmery rôzne formácie na povrchu chlievik mesiaca.

Prístroje a materiály: fotografia viditeľného povrchu Mesiaca (pozri obr. 200), milimetrové pravítko.

Poradie výkonu práce 1. Zapamätajte si alebo vypíšte z príručky uhlové a lineárne priemery Mesiaca. 2. Nájdite nejaké útvary na fotografii Mesiaca: More dažďov, More Jasnosti, Apeniny, kráter Tycho, kráter Plato. 3. Odhadnite chybu merania milimetrového pravítka. 4. Určte lineárnu mierku fotografie mesačného povrchu. Mas "ptab sa rovná pomeru priemeru Mesiaca v km a priemeru Mesiaca v mm. b. Zmerajte maximálnu a minimálnu veľkosť mesačných útvarov. Výsledky merania zapíšte do tabuľky 28. 6. Vypočítajte lineárne rozmery týchto útvarov a výsledky zapíšte do tabuľky 28.