Луната, когато я видим високо над хоризонта, ни се струва много малка: видимите й размери обикновено се сравняват с обекти с диаметър 25-30 см. Когато видим Луната близо до хоризонта, тя изглежда много по-голяма. Често се смята, че в този случай Луната е по-близо до нас, но това е напълно погрешно: чрез измервания е установено, че Луната както на хоризонта, така и високо над головеята има еднакви видими размери.
Когато Луната е ниско на хоризонта, ние неволно преувеличаваме видимия й размер, като сравняваме диска на Луната с обекти, които се виждат в същата посока като Луната (къщи, дървета и т.н.). Поради отдалечеността си тези обекти имат и много малки видими размери; ние несъзнателно сравняваме видимите размери на луната с истинските размери на земните обекти.
Определянето на видимия размер на Луната в небето в сравнение със земните обекти се прави от различни хора по различни начини. Но ето по-точни обективни данни за този резултат: можем приблизително да сравним видимите размери на Луната с видимите размери на бронзов пени, поставен на разстояние един метър от нас.
Изглежда абсолютно невероятно. Но дали това е така, не е трудно за всеки да провери. Опитайте се сами да измерите видимия диаметър на луната с помощта на малка лента хартия.
Нека се опитаме да направим малък изрез на ръба на тази лента по-точно, в който да се побере целият видим диаметър на Луната, от ръб до ръб. След като направим това, измерваме изреза: размерът му ще бъде приблизително равен на диаметъра на бронзова стотинка.
Човек може да си представи видимите размери на Луната в небето, като направи друг експеримент. Вземете огледало в лунна нощ, застанете с гръб към луната и вижте колко голяма е отразена луната в него. Ще видите малко светло петно с размери около половин сантиметър. Но, разбира се, истинският размер на луната е много далеч от привидния й размер: луната е много далеч от нас и затова изглежда само малка.
Познавайки действителното разстояние до Луната и като можете точно да измерите видимия й диаметър (диаметър), е възможно да се изчисли истинският й диаметър. Оказва се, че действителният диаметър на Луната (най-голямото разстояние от ръба до ръба) е 3476 км. Това е приблизително равно на разстоянието от Москва до Томск.
Както знаете, екваториалният диаметър на земното кълбо е 12 757 км. Това означава, че Луната е четири пъти по-малка от Земята в диаметъра си. По-точно диаметърът на Луната е равен на 0,272 от диаметъра на Земята (7).
Но Луната е топка, точно като Земята. Изчислено е, че обиколката на тази топка е 10 920 km; следователно е по-малко от екваториалната обиколка на Земята, равна на 40 077 км, приблизително четири пъти. А повърхността на Луната е 37 965 499 квадратни метра. км, тоест е по-малко от повърхността на земното кълбо, която е 510 000 000 квадратни метра. км, почти 14 пъти.
Повърхността на Луната по отношение на площ може да се сравни с пространството, заето на Земята от северните и Южна Америказаедно. Нашата огромна родина обхваща площ, която надхвърля половината от цялата повърхност на Луната.
Използвайки вече добре познатата геометрична формула за определяне на обема на топка, е лесно да се изчисли обемът на луната в кубични километри. Ето как се изразява този обем: 2 210 200 000 куб.м. км.
Междувременно обемът на земното кълбо се определя от число от 1083 000 000 000 кубически метра. км. Следователно, по отношение на обема, Луната е 50 пъти по-малка от Земята; по-точно: обемът на луната е 0,0202 от земното кълбо.
Доста забележително е обаче, че Луната има относително дори по-малка маса от Земята.
Напомняме на читателите, че масата на всяко тяло характеризира количеството материя, която се съдържа в него за даден обем. Колкото повече материя е в дадено тяло, толкова повече тежи то; следователно, толкова повече усилия трябва да се положат, да речем, за повдигане или преместване на дадено тяло.
Внимателните наблюдения на движението на Луната и точните изчисления ни позволяват да заключим, че Луната е почти 82 пъти по-лека от Земята. А по обем, както вече знаем, Луната е по-малка от Земята, около петдесет пъти. Това означава, че Луната също има по-ниска плътност от Земята (само 0,6 от плътността на Земята). За плътността на Луната обаче ще говорим по-късно.
Това са основните фигури, характеризиращи размера на луната. Виждаме, че Луната далеч не е толкова малка, колкото се е смятало преди, както е била изобразявана в приказките и религиозните легенди и каквато изглежда на очите.
Бяха публикувани наведнъж три статии, посветени на нашия естествен спътник. По време на живота си Луната е била бомбардирана от две различни популации от астероиди или комети, а повърхността й е геоложки по-сложна, отколкото се смяташе досега. Освен това, след обработка на данни от Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), учените съставиха топографска карта на нашия спътник, която отбеляза 5185 кратера с диаметър над 20 км.
Първата статия описва резултатите, получени с помощта на лазерния алтиметър LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter), предназначен за съставяне на триизмерна карта с висока разделителна способност на лунната повърхност и инсталиран на Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).
Предишните карти на Луната не бяха толкова подробни: ъглите на гледане и условията на осветление създаваха определени трудности при постоянното определяне на размера и дълбочината на лунните кратери. Благодарение на висотомера LOLA учените успяха да изчислят височината на лунните кратери с безпрецедентна точност. Инструментът изпраща лазерни импулси към лунната повърхност, като измерва времето, необходимо на импулса да отскочи и да се върне обратно. Точността на измерването е просто невероятна: устройството определя височината на терена с точност от 10 см. Благодарение на това учените съставиха безпрецедентно подробна топографска карта на нашия спътник.
„Чрез изследването на получената карта е възможно да се определи кои кратери са се образували по-рано и кои по-късно на повърхността на Луната, която вече е била променена преди това. След като анализирахме разпределението на размера на кратерите, стигнахме до заключението, че всички метеорити и комети, които са се сблъскали с Луната, могат условно да бъдат разделени на две групи: първата, по-ранна бомбардировка на нашия спътник, значително надхвърли втората по отношение на процента на големи тела. Моментът на преход от една група към друга приблизително съответства на образуването на Източно море (лунното море в западния край на видимия диск на спътника), което се оценява на 3,8 милиарда години “, обяснява авторът на изследването Джеймс Ръководител на университета Браун.
Всеки голям метеорит може радикално да промени историята на планетата. Астрономите откриват по повърхностите на планети, като например Меркурий, Марс и дори Венера, следи от древни кратери със стотици и хиляди километри. Луната е най-удобният обект за изследване, тъй като е близо до нас и съхранява доказателства за космически бомбардировки, които на Земята отдавна са изтрити поради изместването на тектоничните плочи, водната и ветровата ерозия. „Луната е като камъка Розета за разбиране на историята на бомбардирането на Земята“, казва Хед. „След като се справихме с повърхността на Луната, можем да дадем обяснение за размитите отпечатъци, които открихме на нашата планета.
В две други проучвания учените описват данни, получени от радиометъра DLRE (The Diviner Lunar Radiometer Experiment), който също е инсталиран на LRO. Това устройство се регистрира топлинно излъчванелунна повърхност, което дава възможност да се оцени съставът на лунните скали. Според авторите на изследването повърхността на Луната може да бъде представена под формата на анортозитни планини, които са богати на калций и алуминий, както и базалтови морета, където концентрацията на елементи като желязо и магнезий е повишена. И двете скали на кората се считат за първични, тоест те се образуват директно в резултат на кристализацията на веществото на мантията. Като цяло наблюденията на DLRE потвърждават легитимността на това разделение: повечето региони на лунната повърхност могат да бъдат причислени към един от посочените типове.
Данните от сондата обаче принудиха учените да признаят, че някои лунни хълмове са много различни от други. Например, DLRE доста често регистрира повишено съдържание на натрий, което не е типично за "обикновената" анортозитна кора. Най-голям интерес представляваше откриването в няколко области на минерали, богати на силициев диоксид, които съответстват на еволюирали скали, различни от примитивния анортозит. Тук преди това е определено повишено съдържание на торий, което е още едно доказателство за „еволюцията“ на скалите.
Както отбелязват учените в своя доклад, DLRE не е успял да регистрира следи от „чиста“ мантийна материя, която, както показват някои проучвания, трябва да изплува на повърхността на някои места. Дори при изучаването на басейна на Южния полюс Айткен - най-големият, най-старият и най-дълбокият кратер от удар - учените не са открили никакви доказателства за наличието на материал от мантията. Може би наистина на Луната няма разкрития на мантийния материал. Или може би тяхната площ е твърде малка, за да ги открие DLRE.
Апенини
Море Платон Коупе Морски риаи
яснота Kepler iho. e "n s ..-
Релефът на лунното полукълбо "с лице към Земята" се вижда ясно дори с малък телескоп. Огромни тъмни, заоблени и сравнително равни низини се появяват още през 11 век. името на моретата: морето на спокойствието, морето на яснотата и др. (фиг. 200). Размерите им са от 200 до 1200 км. Най-голямата низина, дълга над 2000 км, се нарича Океан от бури. Гладката повърхност на моретата е покрита с тъмна материя, включително втвърдена лава, веднъж изригнала от вътрешността на Луната. Океанът от бури и най-големите морета се виждат с просто око под формата на тъмни петна.
Светли зони – континентите заемат над 60% от видимата повърхност на Луната. Континентите са покрити както с отделни планини, така и с планински вериги. И така, Морето от дъждове е ограничено от североизток от Алпите, от изток - от Кавказ. Височината на планините е различна, някои планински върхове достигат до 8 км.
Планинските райони са покрити с множество пръстеновидни структури - кратери, в по-малък брой се срещат и в моретата. Размерите на кратерите са от 1 м до 250 км. Много кратери са кръстени на учени: Архимед, Хипарх и др. Такива големи кратери като Тихо, Коперник, Кеплер имат разнопосочни структури на светлинните лъчи.
Според съвременните концепции повечето от кратерите са се образували при сблъсък на големи метеорити, астероиди и комети с лунната повърхност.
Въпроси за самоизследване
1. „Определя смяната на сезоните и наличието на термични зони
На земята?
2. Какво представлява явлението прецесия?
3. Каква е физическата природа на парниковия ефект?
4. Каква е природата на лунните кратери?
Задача 50
Използвайки закона за универсалното привличане, изчислете масата на Земята, като знаете, че O = 6,67 10 c N ° mz, "kgz, i = 9 8 mTsz.
Лабораторна работа М 9
Определяне на размера на лунните кратери
Целта на работата е да се научите как да измервате размерите на различни образувания на повърхността. стай на луната.
Инструменти и материали: снимка на видимата повърхност на Луната (виж фиг. 200), милиметрова линийка.
Ред на изпълнение на работата 1. Запомнете или изпишете от справочника ъглови и линейни диаметри на Луната. 2. Намерете някои образувания на снимката на Луната: Морето на дъждовете, Морето на яснотата, Апенинските планини, кратер Тихо, кратер Платон. 3. Оценете грешката на измерване на милиметровата линийка. 4. Определете линейния мащаб на снимката на лунната повърхност. Mas "ptab" е равно на съотношението на диаметъра на луната в km и диаметъра на луната в mm. б. Измерете максималното и минимални размерилунни образувания. Запишете резултатите от измерването в таблица 28. 6. Изчислете линейните размери на тези образувания и запишете резултатите в таблица 28.
Кратка информация
Луната е естественият спътник на Земята и най-яркият обект в нощното небе. Силата на гравитацията на Луната е 6 пъти по-малка от тази на Земята. Разликата между дневните и нощните температури е 300°C. Въртенето на Луната около оста й се извършва с постоянна ъглова скорост в същата посока, в която се върти около Земята, и със същия период от 27,3 дни. Ето защо виждаме само едното полукълбо на Луната, а другото, наречено далечната страна на Луната, винаги е скрито от очите ни.Фази на луната. Числата са възрастта на луната в дни. Подробности за луната в зависимост от оборудването Поради близостта си Луната е любим обект на любителите на астрономията, и то заслужено. Дори просто око е достатъчно, за да получите много приятни впечатления от съзерцаването на нашия естествен спътник. Например, така наречената "пепелна светлина", която виждате, когато наблюдавате тънкия полумесец на Луната, се вижда най-добре рано вечерта (при здрач) на растяща или рано сутрин при намаляваща Луна. Също така без оптичен инструмент могат да се направят интересни наблюдения на общите очертания на Луната – морета и сушата, лъчовата система, обграждаща кратера Коперник и т.н. Насочвайки бинокъл или малък телескоп с ниска мощност към Луната, можете да изучавате по-подробно лунните морета, най-големите кратери и планински вериги. Такова оптично устройство, не твърде мощно на пръв поглед, ще ви позволи да се запознаете с всички най-интересни забележителности на нашия съсед. С нарастването на блендата се увеличава и броят на видимите детайли, което означава, че има допълнителен интерес към изучаването на Луната. Телескопите с диаметър на лещите 200 - 300 mm позволяват да се изследват фини детайли в структурата на големи кратери, да се види структурата на планинските вериги, да се изследват множество бразди и гънки и да се видят уникални вериги от малки лунни кратери. Таблица 1. Възможности на различни телескопи
|
Диаметър на лещата (мм) |
Увеличение (x) |
разрешително |
Диаметърът на най-малките образувания, |
| 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 |
Разбира се, горните данни са преди всичко теоретичната граница на възможностите на различните телескопи. На практика често е малко по-ниска. Виновник за това е основно неспокойната атмосфера. По правило в по-голямата част от нощите максималната разделителна способност дори на голям телескоп не надвишава 1"". Както и да е, понякога атмосферата се "утаява" за секунда-две и позволява на наблюдателите да изтласкат максимално възможното от своя телескоп. Например, в най-прозрачните и спокойни нощи, телескоп с диаметър на лещите 200 mm е в състояние да покаже кратери с диаметър 1,8 km, а обектив от 300 mm - 1,2 km. Необходимо оборудване Луната е много ярък обект, който, гледан през телескоп, често просто заслепява наблюдателя. За да намалят яркостта и да направят наблюденията по-удобни, много любители астрономи използват ND филтър или поляризационен филтър с променлива плътност. Последното е по-предпочитано, тъй като ви позволява да промените нивото на пропускане на светлина от 1 до 40% (филтър Orion). Защо е удобно? Факт е, че количеството светлина, идващо от луната, зависи от нейната фаза и приложеното увеличение. Следователно, когато използвате конвенционален ND филтър, понякога ще срещнете ситуация, при която изображението на луната е или твърде ярко, или твърде тъмно. Филтърът с променлива плътност е лишен от тези недостатъци и ви позволява да зададете удобно ниво на яркост, ако е необходимо.
Филтър с променлива плътност на Orion. Демонстрация на възможността за избор на плътност на филтъра в зависимост от фазата на луната
За разлика от планетите, наблюденията на Луната обикновено не използват цветни филтри. Въпреки това, използването на червен филтър често помага да се подчертаят области от повърхността с много базалт, което ги прави по-тъмни. Червеният филтър също помага да се подобри изображението в нестабилна атмосфера и да се намали лунната светлина. Ако се занимавате сериозно с изследване на луната, трябва да вземете лунна карта или атлас. В продажба можете да намерите следните карти на луната: "", както и много добър "". Има и безплатни издания, обаче на английски език- " " и " ". И разбира се, не забравяйте да изтеглите и инсталирате "Виртуален атлас на Луната" - мощна и функционална програма, която ви позволява да получите цялата необходима информация, за да се подготвите за лунни наблюдения.Какво и как да наблюдаваме на луната
Кога е най-доброто време да видите луната?
На пръв поглед изглежда абсурдно, но пълнолунието не е най-доброто време за наблюдение на луната. Контрастът на лунните характеристики е минимален, което прави почти невъзможно наблюдението им. През "лунния месец" (периодът от новолуние до новолуние) има два най-благоприятни периода за наблюдение на луната. Първият започва малко след новолунието и завършва два дни след първото тримесечие. Този период е предпочитан от много наблюдатели, тъй като видимостта на Луната пада през вечерните часове.
Вторият благоприятен период започва два дни преди последната четвърт и продължава почти до новолуние. Тези дни сенките по повърхността на съседката ни са особено дълги, което ясно се вижда на планинския терен. Друг плюс от наблюдението на Луната във фазата на последната четвърт е, че сутрин атмосферата е по-спокойна и по-чиста. Благодарение на това изображението е по-стабилно и ясно, което дава възможност да се наблюдават по-фини детайли на повърхността му.
Друг важен момент е височината на луната над хоризонта. Колкото по-висока е Луната, толкова по-малко плътен слой въздух преодолява светлината, идваща от нея. Следователно има по-малко изкривяване и по-добро качество на изображението. Въпреки това, височината на луната над хоризонта варира от сезон на сезон.
таблица 2. Най-благоприятните и най-неблагоприятните сезони за наблюдение на луната в различни фази
Когато планирате наблюденията си, не забравяйте да отворите любимата си програма за планетариум и да определите часовете на най-добра видимост.
Луната се движи около Земята по елиптична орбита. Средното разстояние между центровете на Земята и Луната е 384 402 км, но действителното разстояние варира от 356 410 до 406 720 км, поради което видимият размер на Луната варира от 33" 30"" (в перигей) до 29" 22"" (апогей). ).
Разбира се, не трябва да чакате, докато разстоянието между Луната и Земята е минимално, просто имайте предвид, че в перигей можете да се опитате да разгледате онези детайли на лунната повърхност, които са на границата на видимостта.
Започвайки наблюдения, насочете телескопа си към всяка точка близо до линията, която разделя луната на две части - светла и тъмна. Тази линия се нарича терминатор, като е границата на деня и нощта. По време на нарастващата луна терминаторът посочва мястото на изгрев, а по време на намаляваща - залез.
Когато наблюдавате Луната в района на терминатора, можете да видите върховете на планините, които вече са осветени от слънчевите лъчи, докато долната част на заобикалящата ги повърхност все още е в сянка. Пейзажът по линията на терминатора се променя в реално време, така че ако прекарате няколко часа пред телескопа, наблюдавайки тази или онази лунна забележителност, вашето търпение ще бъде възнаградено с абсолютно зашеметяваща гледка.
Какво да видите на луната
кратери- най-често срещаните образувания на лунната повърхност. Те са получили името си от гръцката дума за купа. Повечето от лунните кратери са с ударен произход, т.е. образуван в резултат на удара на космическо тяло върху повърхността на нашия спътник.
Лунни морета- тъмни зони, които се открояват ясно на лунната повърхност. В основата си моретата са низини, които заемат 40% от цялата повърхност, видима от Земята.
Погледнете луната при пълнолуние. Тъмните петна, които образуват така нареченото "лице на луната", не са нищо повече от лунни морета.
Бразди- лунни долини, достигащи дължина от стотици километри. Доста често ширината на браздите достига 3,5 km, а дълбочината е 0,5–1 km.
Сгънати вени- На външен видприличат на въжета и изглежда са резултат от деформация и компресия, причинени от потъването на моретата.
планински вериги- лунни планини, чиято височина варира от няколкостотин до няколко хиляди метра.
Куполи- едно от най-мистериозните образувания, тъй като истинската им природа все още е неизвестна. Към момента са известни само няколко десетки купола, които са малки (обикновено 15 км в диаметър) и ниски (няколкостотин метра), кръгли и гладки възвишения.
Как да наблюдаваме луната
Както бе споменато по-горе, наблюденията на Луната трябва да се извършват по линията на терминатора. Именно тук контрастът на лунните детайли е максимален и благодарение на играта на сенките се отварят уникални пейзажи на лунната повърхност.
Когато гледате Луната, експериментирайте с увеличение и намерете най-подходящото за дадените условия и за този обект.
В повечето случаи три окуляра са достатъчни за вас:
1) Окуляр, който дава малко увеличение, или така нареченият търсещ, който ви позволява удобно да видите пълния диск на луната. Този окуляр може да се използва за общо разглеждане на забележителности, гледане на лунно затъмнение и лунни екскурзии за семейство и приятели.
2) Окуляр средна мощност(около 80-150x, в зависимост от телескопа) се използва за повечето наблюдения. Ще бъде полезен и в нестабилни атмосфери, където не е възможно голямо увеличение.
3) Мощен окуляр (2D-3D, където D е диаметърът на лещата в мм) се използва за детайлно изследване на лунната повърхност на границата на възможностите на телескопа. Изисква добри атмосферни условия и пълна термична стабилизация на телескопа.
Вашите наблюдения ще станат по-продуктивни, ако са фокусирани. Например, можете да започнете вашето проучване със списъка " ", съставен от Чарлз Ууд. Обърнете внимание и на поредицата от статии "", които говорят за лунни гледки.
Друга забавна дейност може да бъде търсенето на малки кратери, видими на границата на вашето оборудване.
Създайте си навик да водите дневник за наблюдение, в който редовно записвате условията на наблюдение, времето, фазата на луната, състоянието на атмосферата, използваното увеличение и описание на обектите, които виждате. Такива записи могат да бъдат придружени от скици.
10 най-интересни лунни обекта
(Sinus Iridum) T (възраст на луната в дни) - 9, 23, 24, 25 
Намира се в северозападната част на Луната. Вижда се с 10x бинокъл. В телескоп със средно увеличение е незабравима гледка. Този древен кратер с диаметър 260 км няма ръб. Множество малки кратери са осеяни по забележително плоското дъно на Rainbow Bay.
(Коперник) Т - 9, 21, 22 
Едно от най-известните лунни образувания се вижда с малък телескоп. Комплексът включва така наречената система от лъчи, простираща се на 800 км от кратера. Кратерът е с диаметър 93 км и дълбочина 3,75 км, което прави изгревите и залезите над кратера спираща дъха гледка.
(Rupes Recta) T - 8, 21, 22 
Тектонски разлом с дължина 120 км, лесно видим в 60 мм телескоп. По дъното на разрушен древен кратер минава права стена, чиито следи се откриват от източната страна на разлома.
(Rümker Hills) T - 12, 26, 27, 28 
Голям вулканичен купол, видим с 60 мм телескоп или голям астрономически бинокъл. Хълмът е с диаметър 70 км и максимална височина 1,1 км.
(Апенини) Т - 7, 21, 22 
Планинската верига е дълга 604 км. Лесно се вижда с бинокъл, но за подробното му изследване е необходим телескоп. Някои върхове на билото се издигат над заобикалящата повърхност в продължение на 5 или повече километра. На места планинската верига е пресечена от бразди.
(Платон) Т - 8, 21, 22 
Видим дори с бинокъл, кратерът Платон е любим на астрономите. Диаметърът му е 104 км. Полският астроном Ян Хевелий (1611-1687) нарече този кратер „Голямото черно езеро“. Наистина, през бинокъл или малък телескоп Платон изглежда като голямо тъмно петно на светлата повърхност на луната.
Месие и Месие А
(Месие и Месие А) Т - 4, 15, 16, 17 
Два малки кратера, които изискват телескоп със 100 mm обектив за наблюдение. Месие има продълговата форма с размери 9 на 11 км. Messier A е малко по-голям - 11 на 13 км. На запад от кратерите Messier и Messier A се простират два ярки лъча с дължина 60 km.
(Петавиус) Т - 2, 15, 16, 17 
Въпреки факта, че кратерът се вижда в малък бинокъл, в телескоп с голямо увеличение се отваря наистина спираща дъха картина. Куполното дъно на кратера е осеяно с бразди и пукнатини.
(Тихо) Т - 9, 21, 22 
Едно от най-известните лунни образувания, известно главно с гигантската система от лъчи, обграждащи кратера и простираща се на 1450 км. Лъчите се виждат отлично през малък бинокъл.
(Гасенди) Т - 10, 23, 24, 25 
Овалният кратер, издължен на 110 км, е достъпен за наблюдение с 10х бинокъл. Телескопът ясно показва, че дъното на кратера е осеяно с множество пукнатини, хълмове, а има и няколко централни хълма. Внимателен наблюдател ще забележи, че стените в близост до кратера на места са разрушени. В северния край се намира малкият кратер Гасенди А, който заедно с по-големия си брат прилича на диамантен пръстен.
11 РАБОТА 2 ФИЗИЧЕСКИ ПРИРОД НА ЛУНАТА Цел на работата: Изучаване на топографията на Луната и определяне на размера на лунните обекти. Предимства: Снимка на лунната повърхност, схематични карти на видимите обратни полукълба на Луната, списъци с лунни обекти (таблици 3 и 4 в приложението). Луната е естествен спътник на Земята. Повърхността му е покрита с планини, циркове и кратери, дълги планински вериги. Има широки вдлъбнатини и е вдлъбнат с дълбоки пукнатини. Тъмните петна по повърхността на луната (низини) се наричали „морета“. По-голямата част от повърхността на Луната е заета от "континенти" - по-светли хълмове. Видимото от земята полукълбо на Луната е много добре проучено. Обратното полукълбо на Луната не се различава фундаментално от видимото, но има по-малко „морски“ вдлъбнатини и са открити малки светли плоски зони, наречени галасоиди. На лунната повърхност са регистрирани около 200 000 характеристики, от които 4800 са каталогизирани. Релефът на Луната се формира в сложен процес на еволюция с участието на вътрешни и външни сили. Изучаването на лунната повърхност се извършва от снимки и карти, съставени на тяхна основа. В същото време трябва да се помни, че снимките и картите възпроизвеждат телескопично изображение на Луната, в която северният й полюс е на дъното. Определяне на линейните размери на лунните образувания. Нека d1 е линейният диаметър на Луната, изразен в километри; d2 е ъгловият диаметър на Луната, изразен в минути; D е линейният диаметър на фотографското изображение на Луната в милиметри. Тогава мащабите на фотографското изображение ще бъдат: линеен мащаб: l = d1/D, (1) ъглов мащаб: ρ = d2/D. (2) Привидният ъглов диаметър на Луната варира в зависимост от нейния паралакс и стойностите му за всеки ден от годината са дадени в астрономически годишници. Въпреки това, приблизително може да се вземе d2 = 32'. Като знаем разстоянието до Луната (r = 380 000 km) и нейния ъглов диаметър, можем да изчислим линейния диаметър d1 = r ⋅ d2. Измервайки в милиметри размера d на лунен обект на снимка с известни мащаби, получаваме неговите ъглови dρ и линейни d1 12 размери: dρ = ρ ⋅ d, (3) d1 = l ⋅ d. (4) От известните мащаби l и ρ на снимката на пълнолунието е възможно да се определят мащабите l1 и ρ1 на снимката на участък от лунната повърхност. За да направите това, е необходимо да се идентифицират идентични обекти и да се измерят размерите d и d' на техните изображения на снимки в милиметри. В мащаба на снимка на участък от лунната повърхност: dρ = ρ1 ⋅ d’, (5) d1 = l1 ⋅ d. (6) Използвайки формули (3) и (4), имаме: l1 = l ⋅ d/d’, (7) ρ1 = ρ ⋅ d/d’. (8) С помощта на получените мащаби ρ1 и l1 е възможно с достатъчна точност да се определят ъгловите и линейните размери на лунните обекти. напредък. 1. Задайте имената на лунните обекти, които се появяват под номерата, посочени от учителя. 2. Изчислете ъгловия и линейния мащаб на фотографската карта на видимото полукълбо на Луната и определете ъгловите и линейните размери на морето, дължината на планинската верига и диаметрите на два кратера (по задание на учителя). 3. Използвайки снимката на участък от лунната повърхност, идентифицирайте обектите на лунната повърхност, по чийто размер изчислете мащаба на тази снимка. Представете отчет за работата в самостоятелно разработена форма. Контролни въпроси. 1. Какви наблюдения на Луната доказват, че има смяна на деня и нощта? 2. Колко оборота около оста си прави Луната спрямо Слънцето през годината? 3. Възможно ли е да се наблюдават лунни сияния, докато сте на Луната? 4. Защо Луната е обърната към Земята от едната страна, но се наблюдава в различни фази? 5. Защо повече от 50% от повърхността на Луната може да се наблюдава от Земята? 13 РАБОТА 3 ЗВЕЗДНИ СИСТЕМИ Цел на работата: Запознаване с някои методи за изследване на галактики. Предимства: Фотографски стандарти различни видове галактики, снимки на галактики. Една от най-простите и следователно най-използваните от съществуващите в момента класификации на галактиките е класификацията на Хъбъл. Галактиките в тази класификация са разделени на неправилни (I), елиптични (E) и спираловидни (S). Всеки клас галактики съдържа няколко подкласа или типа. Чрез сравняване на снимки на изследваните галактики със снимки на техните характерни представители, според които е създадена класификацията, се определят типовете на тези галактики. Ако разстоянието D до галактиката или модулът на разстоянието (m−M) е известно, където m е видимата величина, а M е абсолютната величина на обекта, тогава неговите линейни размери могат да бъдат изчислени от измерените ъглови размери p: l = D ⋅ Sin(p). (1) Тъй като видимите размери на галактиките са много малки, тогава, изразявайки p в дъгови минути и като се има предвид, че 1 радиан = 3438', получаваме: l = D ⋅ p/3438'. (2) Абсолютната величина на обекта е M = m + 5 – 5lgD. (3) Въпреки това разстоянието D, изчислено по модула на разстоянието, ще бъде надценено, ако не се вземе предвид поглъщането на светлина в пространството. За да направите това, във формула (3) е необходимо да се вземе предвид коригираната стойност на видимата звездна величина: m' = m - γCE, (4) където γ е коефициентът, който за визуалните лъчи (при използване на mv) е 3,7, а за фотографските лъчи (при използване на ) е равно на 4,7. CE \u003d C - C0. (5) C = mpg - mv е привидният цветен индекс, а C0 е истинският цветен индекс, определен от спектралния тип на обекта (Таблица 2 в приложението). 14 Тогава logD = 0,2(m' – M) + 1. (6) Разстоянието до една галактика може да се определи от червеното изместване на линиите в нейния спектър: D = V/H, (7) където H = 100 km/ s Mpc е константата на Хъбъл; V = с ⋅ ∆λ/λ; c = 300 000 km/s е скоростта на светлината; ∆λ = λ' - λ; λ'- дължина на вълната на изместените линии; λ е нормалната дължина на вълната на същите линии. напредък. 1. Определете имената на съзвездията, в които се намират звездните системи. 2. Като използвате посочения от учителя мащаб на снимката на звездната система, определете нейните ъглови размери. 3. Изчислете линейните размери и разстоянието до същата звездна система от ъгловите размери и модула на разстоянието. 4. Съгласно класификацията на Хъбъл, класифицирайте звездните системи, посочени в Таблица 11*. 5. Представете резултатите от измерванията и изчисленията под формата на таблици и направете изводи. Контролни въпроси. 1. Законът на Хъбъл. 2. Какво е червено отместване? 3. Основни характеристики на галактиките. 4. Каква е нашата Галактика? 15 Таблица 11. № Брой звезди. Екваториални видими звезди. Спектър Модул на стойността на координатната система Sp dist. NGC M α δ mv mpg mv-Mpg hmm 1 4486 87 12 28 .3 +12°40' 9 .2 10m.7 G5 +33m.2 2 5055 63 13h13m.5 +42°17'10m 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 +26m.9 5 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 343m. 29°37' 7m.6 8m.0 F0 +28m.2 8 4565 − 12h33m.9 +26°16' 10m.2 10m.7 G0 +30m.3 * NGC – „Нов общ каталог на мъглявините и звездните купове” , съставен от Драйер и публикуван през 1888 г.; М - "Каталог на мъглявините и звездните купове", съставен от Месие и публикуван през 1771 г. ЛИТЕРАТУРА 1. Воронцов-Веляминов B.A. Астрономия: за 11. клас на СОУ. - М.: Образование, 1989. 2. Бакулин П.И., Кононов Е.В., Мороз В.И. Курс по обща астрономия. - М.: Наука, 1983. 3. Михайлов А.А. Атлас на звездното небе. - М.: Наука, 1979. 4. Галкин И.Н., Шварев В.В. Структурата на луната. - М.: Знание, 1977. 5. Воронцов-Веляминов Б.А. извънгалактическа астрономия. - М .: Наука, 1978. Съставител: Расхожев Владимир Нилович Леонова Лиана Юриевна Редактор Кузнецова З.Е. 16 ПРИЛОЖЕНИЕ Таблица 1. Информация за ярки звезди Име в Spectrum. Температура Разстояние Привидна звезда Име Цвят на звезда в класа на съзвездието 103 K Света година ps магнитуд Алдебаран α Телец K5 3,5 Оранжев 64 20 1m,06 Altair α Orla A6 8,4 Жълтеникав 16 4,9 0m,89 Scorpio Mα1 12 Червен 8 m ,22 Arcturus α Bootes K0 4.1 Orange 37 11.4 0m.24 Betelgeuse α Orion M0 3.1 Red 640 200 0m.92 Vega α Lyrae A1 10.6 Бяло 27 8.3 0m.14 Cyella Yellow 5α14 Deneb30m. G0 52 Voznichego 16 0m,21 Castor α Gemini A1 10.4 Бяло 47 14.5 1m,58 Pollux β Gemini 4.2 Orange 33 10.7 1m,21 Procyon α Canis Minor F4 6.9 Canis Minor F4 6.92 White 47 14.5 1m,58 Pollux β Gemini 4.2 Orange 33 10.7 1m,21 Procyon α Canis Minor F4 6.92 Redus 47 14.5 1m. Бяло 80 Oriona B8 12.8 Син 540 170 0m,34 Sirius α Голямо куче A2 16.8 Бяло 8.7 2.7 -1m.58 Шип α Дева B2 16.8 Син 300 90 1m.25 Fomalhaut α Южни Риби A3 9.8 Бял 23 7.1 1m.29 Таблица 2. Истински цветен индекс Спектър. O5 B0 B5 A0 A5 F0 F5 G0 G5 K0 K5 M0 M5 клас Истинска стойност -0m.50 -0m.45 -0m.39 -0m.15 0m.00 +0m.12 +0m. 64 +0m,89 +1m, 20 +1m,30 +1m,80 цвята, C0 17 Таблица 3. Списък с имена на лунни морета Руско имеМеждународно наименование Oceanus of Storms Oceanus Procellarum Bay Централен синус Среден залив на топлина (безпокойство) Sinus Aestuum Море на плодородието (изобилие) Mare Foecunditatis Море на нектар Mare Nectaris Море на спокойствието Mare Tranquillitatis Море на кризи (опасности) ) Mare Crisium Море на яснотата Mare Serenitatis Море на Студа Mare Frigoris Bay of Dew Sinus Roris Море на дъждовете Mare Imbrium Rainbow Bay Sinus Iridum Море на изпарения Mare Vaporum Море на облаците Mare Nubium Sea of Влажност Mare Humorum Sea of Smith Mare Smythii Sea of Mare Mare Mare South Sea Mare Australe Sea of Moscow Mare Mosquae Sea of Dreams Mare Ingenii Sea of Oriental Mare Orientalis Таблица 4. Подреден списък лунни циркове и кратери. Руски международен № Russian Международен № Транскрипция Транскрипция 1 Нютон Нютон 100 Langree Langrenus 13 Claudius Clavius 109 Albatine Albattylius 14 Scheiner Scheiner 110 Alphose alphonsus 18 Niarchos Narchus 111 Ptolemy Ptolemaeus 22 Magin Maginus 119 Gipparch Hipparchus 29 Wilhelm Wilhelm 141 Hevelius Hevelius 30 Тихо Tycho 142 Riccioli Riccioli 32 Shtefler Stoefler 146 Кеплер Кеплер 33 Maurolico Maurolycus 147 Коперник Коперник 48 Walter Walter 168 Eratosfen Ератостен 52 Fournereaux Furnerius 175 Gerodot Herodotes 53 Stevin Stevinus 176 Aristarch Аристарх 69 Wyeth Място 186 Посидоний Posidonius 73 Purbach Purbach 189 Avtolik автолик 74 La-Caile 190 Lacaille Аристил Аристил 77 Сакробоско Сакрабоско 191 Архимед Архимед 78 Фракастор Фракастор 192 Тимохарис Тимохарис 80 Петавий Петавий 193 Ламберт Ламберт 84 Арзахел Арзахел 201 Гаус Арзахел 201 Гаус Арзахел 201 Гаус Арзахел 201 Гаус Буллиус 86 Гаус Буллис 86 Мерсений 210 Платон Платон 90 Гасенди Гасенди 220 Питагор Питагор 95 Катарина Катарина 228 Атлас Атлас 96 Кирил Кирил 229 Херкулес Херкулес