МКОУ Октябрьская средняя общеобразовательная школа
Камышловского района Свердловской области,
624855 Свердловская область, Камышловский район, п. Октябрьский,
пер. Первомайский, 7
8 (34375) 41-7-48
Исследовательский проект
Солнечная система
Направление: естественно-научное
Выполнили: ученики 4 класса
Кузвесов Ярослав Антонович,
Кунникова Ева Анатольевна,
Степанов Андрей Сергеевич
Руководитель: учитель начальных классов
Медведева Наталья Григорьевна
Адрес: 624855, Свердловская обл.
Камышловский р-н, п. Октябрьский
ул. Северная, 1-22
п.Октябрьский, 2019 г.
СОДЕРЖАНИЕ
I. Введение………………………………………………………………………3
II. Основная часть
Образование Солнечной системы……………………………..........4
Состав Солнечной системы………………………………………….5
Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс……..10
Планеты – гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун…………….16
Тайна девятой планеты………………………………………………22
III. Создание лэпбука «Солнечная система»…………………………………27
IV. Заключение…………………………………………………………………31
V. Использованные источники………………………………………………..32
Введение
Наверное, каждый взрослый человек и ребенок любит смотреть на звёзды. Кто-то просто восхищается их красотой, кто-то о чём-то мечтает, кто-то хочет разгадать загадки, которые таит в себе космос. Мы тоже интересуемся космосом и космонавтикой. Ведь сколько там всего ещё загадочного и неизведанного! На уроках окружающего мира изучая тему: «Что такое космос», мы познакомились с планетами Солнечной системы, созвездиями. Это очень интересно! Мы решили собрать как можно больше информации о космосе, планетах Солнечной системы.
Цель исследования - узнать, что такое Солнечная система, что входит в ее состав.
Задачи:
1. Расширить знания о космосе и Солнечной системе.
2. Определить группы планет.
3. Систематизировать весь материал, оформив лэпбук.
Объект исследования: Солнечная система.
Гипотеза. Мы считаем, что Космос таит в себе много тайн и загадок.
Основная часть
Образование Солнечной системы
Солнечная система – это совокупность планет, планомерно вращающихся вокруг Солнца – звезды, во много раз превышающей их по своим размерам и массе. В состав Солнечной системы входят не только планеты, ей принадлежат их спутники, астероиды, кометы и бессчетное количество метеорных элементов.
Оказывается, никто не знает наверняка о происхождении Солнца и планет.
Б
ольшинство учёных полагают, что Солнце и планеты возникли из межзвездного вещества – частиц пыли и газа, которые первоначально существовали в виде газопылевого облака. Никто не знает, откуда появилось это вещество. Некоторые думают, что это были остатки взорвавшейся звезды, а другие – результат столкновения звёзд.
Около 4,6 миллиардов лет назад это облако стало постепенно уплотняться, сжиматься, а затем распалось на несколько неравных сгустков. Один из них дал начало нашему Солнцу. Вещество, продолжая сжиматься, начало разогреваться и вращаться. В самом центре облака температура достигла такого высокого значения, что начался термоядерный синтез – так появилось протосолнце. А из остатков газопылевого облака вокруг будущего Солнца под действием центробежных сил сформировался протопланетный диск. Вещество в протопланетном диске соединялось в сгустки, из которых постепенно возникли планеты, в том числе и наша Земля.
Состав Солнечной системы
В Солнечной системе живут самые разнообразные обитатели: Звезда Солнце, 8 планет, 5 карликовых планет и малые тела.
С
олнце – центральная звезда нашей планетарной системы. Её относят к жёлтым карликам.
Солнце представляет собой плазменный шар, состоящий в основном из водорода (92% от объема) и гелия (7% от объема). В солнечном ядре идет термоядерная реакция превращения водорода в гелий. Каждую секунду в ядре Солнца около 4 млн. тонн вещества превращается в лучистую энергию.
Солнце находится на расстоянии около 26000 световых лет от центра нашей Галактики (Млечного Пути) и вращается вокруг него, делая один оборот примерно за 250 млн. лет. Масса Солнца составляет 99,86% от суммарной массы всей Солнечной системы и равна 332940 масс Земли.
Диаметр Солнца 1,4 миллиона километров (в 109 раз больше земного). Если представить что Солнце размером с грецкий орех, то Земля будет в виде макового зернышка, расположенного на расстоянии 10 см от ореха.
Температура поверхности Солнца - 5507 градусов Цельсия.
Планета – небесное тело, которое соответствует трём условиям:
-Вращается по орбите вокруг звезды (Солнца).
-Достаточно массивное, чтобы обрести округлую форму под действием своей гравитации, но недостаточно крупное для того, чтобы внутри него начались термоядерные процессы.
-Смогло очистить окрестность своей орбиты от других крупных тел.
Планеты в Солнечной системе делят на типы:
Планеты земного класса (твёрдые планеты) – Меркурий, Марс, Венера, Земля.
Газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
Карликовые планеты. Тело называется карликовой планетой, если:
-вращается по орбите вокруг звезды и не является спутником другой планеты;
-имеет достаточную массу, чтобы обрести округлую форму;
-не может расчистить свою орбиту от других объектов.
Карликовые планеты занимают промежуточное положение в классификации между планетами и астероидами. На данный момент в Солнечной системе есть 5 карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Но считается, что по мере исследований число может достичь примерно 200.
Малые тела – это все тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца, которые не являются планетами, карликовыми планетами и спутниками планет. К ним относятся астероиды, кометы, метеориды (не путать с метеоритами!) и даже космическая пыль.
Орбиты большинства малых тел Солнечной системы расположены в двух областях: в поясе астероидов (который находится между орбитами Марса и Юпитера) и в поясе Койпера, расположенном за орбитой Нептуна.
М
ежду орбитами Юпитера и Марса проходят орбиты тысяч небольших (в среднем, несколько километров) и немассивных тел, именуемых астероидами. Эти тела не имеют правильной формы и по химическому составу близки к планетам земной группы. Орбиты астероидов имеют различные углы с плоскостью эклиптики. Эти орбиты часто заметно вытянуты. Однако все известные астероиды вращаются вокруг Солнца в прямом направлении. За орбитой Нептуна, как позволяют судить последние наблюдения, тоже находится пояс астероидов. Орбита планеты Плутон, видимо, уже проходит внутри этого пояса. Астероидов известно уже более 5500.
Похожи на астероидов и кометы, состоящие из смеси замерзших газов и пыли (грязные снежки). Приближаясь к Солнцу, кометы прогреваются, и с их поверхности начинают испаряться газы, которые светятся под воздействием солнечного излучения. Солнечный же ветер отбрасывает испарившиеся частицы, образуя так называемые кометные хвосты, направленные всегда прочь от Солнца. Как и астероиды, кометы обладают малыми массами. Размеры комет за счет длины хвоста могут значительно превосходить размер самого Солнца. При этом средняя плотность комет ничтожно мала. Орбиты хвостатых светил могут быть самыми различными: у них всевозможные эксцентриситеты, наклоны к плоскости эклиптики. Кометы могут двигаться вокруг Солнца, как в прямом, так и в обратном направлении.
П
о самым разным орбитам в Солнечной системе движется бессчетное число крохотных метеорных тел. Их размеры составляют от долей миллиметра до нескольких метров. Строго говоря, между метеорными телами и астероидами нет четкого разграничения. Иногда удается найти на поверхности Земли упавшие метеорные тела – метеориты. Исследования показали, что метеориты можно разделить на три группы: каменные, железо-каменные и железные. Разделение происходит на основе содержания в метеоритах металлов: железа и никеля.
В
ночном небе невооружённым глазом можно увидеть несколько тысяч звёзд. Как и наше Солнце, они представляют собой огромные огненные шары раскалённого газа. Большинство звёзд примерно такого же размера, как наше Солнце. Но есть гиганты, которые в сто раз больше, и даже сверхгиганты – в 300 раз больше Солнца. Звёзды-карлики действительно очень малы, меньше, чем Земля. Цвет звёзд говорит нам о том, насколько сильно она разогрета. Самые холодные звёзды кажутся красными. Более горячие звёзды – жёлтые и белые. Самые горячие кажутся бело – голубыми.
В последние десятилетия в Солнечной системе появились космические тела, созданные человеком: спутники, особенно выведенные на околосолнечную орбиту, детали ракет и т.п.
Планеты земной группы
К планетам земной группы относятся Меркурий, Венера, Земля и Марс. Мы их перечислили в порядке удаленности от Солнца. При исследовании этих планет выяснилось, что все они обладают малыми размерами и, главное, массами. Самая массивная из планет земной группы – Земля – в 330 000 раз легче Солнца. Однако плотность планет земной группы довольно велика: в среднем, она в пять раз больше плотности воды.
Эти четыре планеты имеют твердую поверхность. Впрочем, Земля, скорее, обладает поверхностью жидкой. Однако у океанов есть твердое дно.
Планеты земной группы довольно-таки по-разному вращаются вокруг своей оси: один оборот длится от 24 часов для Земли и до 243-х суток у Венеры.
У планет есть атмосферы: довольно плотная у Венеры и почти незаметная у Меркурия. Можно даже, не боясь сильно ошибиться, сказать, что Меркурий атмосферы не имеет. Земля в этом показателе ближе к Венере, а Марс занимает промежуточное положение между нашей планетой и Меркурием. Состоят эти атмосферы из веществ, молекулы которых относительно тяжелы. В атмосферах Земли, Венеры, Марса можно обнаружить углекислый газ, водяные пары, азот. Меркурий забирает частицы для своей воздушной оболочки из солнечного ветра, а потому в атмосфере планеты, напротив, много легкого гелия. Но гелий в атмосфере не задерживается и улетучивается, на место утраченных частиц Меркурий «приглашает» из окружающего пространства новые. Атмосфера у Меркурия, как бы, не своя.
Схож и химический состав планет первой четверки. Они, в основном, состоят из соединений кремния (силикатов) и железа. Остальные элементы, конечно, тоже присутствуют, но их относительно немного.
Строение планет земной группы также одинаково. В центре планет есть железные ядра разной массы. По-видимому, только Венера не имеет расплавленного железного ядра. У остальных часть его находится в жидком состоянии. Выше ядра находится слой, который называют мантией. Это те самые соединения кремния, о которых было сказано чуть раньше. Мантия тоже может подразделяться на слои: внешний твердый и внутренний жидкий. Верхний слой мантии называют корой. Он подвергается различным внешним воздействиям и несколько отличается от более близких к центру планет слоев мантии.
У этих планет есть магнитные поля: почти незаметное у Венеры и ощутимое у Земли. Меркурий и Марс обладают магнитными полями средней напряженности.
Наконец, планеты земной группы бедны естественными спутниками – еще одним типом небесных тел, населяющих Солнечную систему. Эти тела вращаются не вокруг Солнца, а вокруг планет. В этом смысле, планеты являются спутниками Солнца. Так вот, на четыре планеты земной группы приходится всего три спутника: один большой у Земли и два крохотных у Марса.
Меркурий – ближайшая к Солнцу планета, которую можно увидеть у западного горизонта сразу после заката. Название «Меркурий» - по имени бога торговли, покровителя путешественников – дали подвижной планете римляне.
Меркурий среди планет Солнечной системы превосходит размерами лишь Плутон. Он немного больше Луны и потому является очень трудным объектом для изучения с Земли.
На Меркурии не бывает времен года, так как ось вращения планеты вертикальна к плоскости ее орбиты.
Кратеры на Меркурии получают названия в честь деятелей культуры (художников, писателей, музыкантов). Например, самые крупные: Рембрандт, Бетховен, Достоевский, Шекспир, Толстой, Рафаэль.
Поскольку Меркурий очень близок к Солнцу – среднее расстояние между ним и нашим светилом составляет 57,9 млн. км. Это довольно яркий объект. Меркурий вращается вокруг своей оси очень медленно, совершая один оборот за 58,65 земных суток.
У Меркурия практически нет атмосферы. Имеется лишь немного гелия и водорода, а также небольшое количество натрия, кислорода, неона, аргона и калия.
Из-за близости Солнца на его поверхности невероятный перепад температуры: от +420 градусов днём до -180 градусов ночью. С наступлением ночи поверхность остывает очень быстро.
Венера – эта удивительная планета, ближайшая к Земле и вторая по расстоянию от Солнца. Ещё в древности люди заметили, что иногда после захода Солнца на розовом небе появляется очень яркая вечерняя звезда. В Древней Греции звезду называли «Геспер», в Древнем Риме - «Веспер», что означает «вечер».
Существование атмосферы Венеры было обнаружено в 1761г. русским учёным Михаилом Ломоносовым.
Венера чуть меньше Земли и, видимо, имеет сходное с ней внутреннее строение.
Венера вместе с Ураном – единственные планеты, которые вращаются вокруг своей оси против часовой стрелки. Период ее осевого вращения самый продолжительный в Солнечной системе- 243,16 суток. Угол наклона её оси к плоскости орбиты равен 2 градуса. Из-за таких необычных сочетаний одни сутки на Венере равны 117 земным. День и ночь там длятся почти 59 земных суток. Времен года на Венере нет.
На поверхности планеты крайне жарко + 464 градусов. Ужасающе высокая температура на Венере объясняется тем, что плотная атмосфера из облаков создает на ней «парниковый эффект».
Из-за своей атмосферы, отражающей 76% солнечного света, Венера – самая яркая планета.
На поверхности Венеры с помощью радиоволн обнаружены множество гор, кратеров, разломов и два обширных плоскогорья, по размерам соответствующих материкам на Земле.
Земля - особенная планета. И не только потому, что её поверхность на 2/3 покрыта водой, и не из - за того, что она имеет сильное магнитное поле, а её атмосфера - уникальные свойства. На Земле есть жизнь!
Ученые считают, что именно положение Земли относительно Солнца позволяет существовать на ней воде в жидком состоянии. А на данный момент наличие жидкой воды считается одним из главнейших условий существования жизни в том виде, в котором мы ее знаем.
На Земле очень много влаги: более 2/3 поверхности Земли покрыто водой - Мировым океаном. Некоторая часть земной влаги (около 24 млн. км) пребывает в виде льда и снега. Примерно 3% земной поверхности покрыто льдами.
На поверхности планеты происходит циркуляция воды (из атмосферы на сушу и далее в океан), воздушных масс, смена растительного покрова и миграция животных, перемещение крупных обломков и мельчайшей пыли. Всё это учёные считают процессом обмена веществом и энергией, который приводит к образованию рыхлых осадков, а вместе с тем к формированию рельефа. Это горные пояса, плоскогорья и равнины, подводные хребты и котловины, отличающиеся строением земной коры, степенью участия других факторов в их образовании.
Земля – третья по удаленности от Солнца планета и самая большая из четырёх планет земной группы, её диаметр равен 12 756 км. Расстояние от нашей планеты до центрального светила составляет 149,6 млн. км.
Оборот вокруг Солнца планета совершает за один год, двигаясь со скоростью примерно 30 км/с. Земля вращается вокруг своей оси, делая один полный оборот за 24 часа. При этом на той стороне Земли, которая обращена к Солнцу, - день, а на другой половине - ночь.
Земля отличается от других планет своей атмосферой. Она окружена воздушной оболочкой, которая состоит в основном из азота – 79% и кислорода -20%. Азотно – кислородный состав атмосферы нашей планеты учёные объясняют тем, что на ней по крайне мере 3 млрд. лет назад появились живые организмы, которые начали поглощать углекислый газ и выделять кислород. А также в атмосфере Земли встречаются: водяные пары, аргон, и следы других газов.
Температура на поверхности Земли от -89 градусов до +57,7 градусов. Всё тепло наша планета получает от Солнца. Солнечные лучи падают на Землю под разными углами. Поэтому и на экваторе, и в тропиках, где они достигают Земли самым кратчайшим путём, жарче всего. По мере продвижения к полюсам тепло убывает, поскольку лучи солнца вынуждены проделывать сквозь атмосферу больший путь. Поэтому воздух здесь получает меньше тепла.
Марс – четвёртая по удалённости от Солнца планета. Он расположен в полтора раза дальше от нашего светила, чем Земля. Своё название планета получила в честь древнеримского бога войны Марса.
Эта небольшая планета. Диаметр Марса - 6749 км, и он уступает Земле в размере почти в два раза
Планета Марс вращается вокруг своей оси за 24 часа 39 минут.
Средняя температура на поверхности Марса – 60 градусов. Перепады температуры, в зависимости от времени года и суток, достигают 100- 150 градусов. Лишь в марсианское лето температура воздуха в полдень поднимается здесь до + 25 градусов. Зимой у полюсов температура достигает – 125 градусов.
На Марсе существует вода в виде льда.
Своим красным цветом Марс обязан бурым камням и желтоватой пыли. Анализ грунта, проведённый в 1976 г., показал, что он наполовину состоит из окислов железа: планета словно бы проржавела. Мелкая пыль на её поверхности – гидроксид железа, который придаёт розоватый оттенок планете.
Пылевые бури на Марсе длятся по несколько дней и могут захватить всю планету! Это самые жестокие пылевые бури в Солнечной системе.
Гора Олимп на Марсе – самая высока гора в Солнечной системе. Она в 3 раза выше нашего Эвереста!
Планеты-гиганты
Планеты-гиганты расположились за орбитой Марса. Это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Уже давно астрономы знают, что планеты-гиганты гораздо больше и массивнее планет земной группы. Самый легкий гигант – Уран – в 14,5 раза массивнее Земли. Но даже самая массивная планета Солнечной системы – Юпитер – в 1 000 раз уступает в этом показателе Солнцу. Впрочем, надо сказать, что по астрономическим меркам эту разницу можно назвать значительной, но не огромной. В то же время, плотность планет гигантов 3-7 раз уступает плотности планет земной группы.
У планет-гигантов нет ни твердой, ни жидкой поверхности. Газы их обширных атмосфер, уплотняясь с приближением к центру, постепенно переходят в жидкое состояние. Именно отсутствие резкого перехода от газобразного состояния вещества в атмосфере к твердому или жидкому позволяет нам говорить о планетах-гигантах как о планетах без поверхности.
Эти планеты быстро совершают один оборот вокруг своей оси (10-18 часов). При этом, они вращаются слоями: слой планеты, расположенный вблизи экватора, вращается быстрее всего, а околополярные области являются самыми неторопливыми. Как мы увидели раньше, планеты-гиганты – нетвердые планеты, этим обстоятельством и вызвано их необычное вращение. По той же причине гиганты сжаты у полюсов, что можно заметить в простой телескоп. Солнце, являясь газовым шаром, тоже вращается слоями, но с периодом 25-35 суток.
Юпитер и Сатурн, их атмосферы состоят из легких элементов: водорода и гелия. Уран и Нептун в значительной степени содержат в себе метан, аммиак, воду и другие не слишком тяжелые соединения. Другие элементы тоже есть, но их гораздо меньше. Ученые выяснили, что с увеличением массы гиганта растет и его атмосфера. Следовательно, самой обширной атмосферой обладает Юпитер. Уран и Нептун, близкие по массе, мало отличаются и своими атмосферами. Сатурн занимает промежуточное положение. Разница в химическом составе гигантов обусловлена ходом эволюции Солнечной системы.
В центре гигантов есть небольшое твердое ядро, но оно относительно невелико. Как было сказано, атмосфера каждого гиганта плавно переходит в жидкость, а та постепенно тоже уплотняется к центру планет. Скорее всего, в недрах планет-гигантов, где высоки давление и температура, есть слой водорода, обладающего металлическими свойствами. Это необычное вещество не является в полной мере ни газообразным, ни твердым. Но оно обладает важным свойством: проводит ток. Благодаря этому, планеты-гиганты обладают магнитным полем. Здесь, впрочем, есть много неясного, требующего уточнений в будущем.
Магнитные поля планет-гигантов, в целом, превосходят магнитные поля планет земной группы. Интенсивность магнитного поля качественно определяется размерами магнитосферы планеты: пространства вокруг нее, в котором магнитное поле Солнца уступает планетному. Влияние солнечного ветра – потока заряженных частиц, вырывающихся с поверхности Солнца, – делает очертания магнитосфер несимметричными. В направлении Солнца магнитосферы сплюснуты и непротяжены, зато в обратном направлении они сильно вытянуты (см. подробнее на примере магнитосферы Земли). У всех исследованных планет, кроме Сатурна, ось симметрии магнитного поля составляет значительный угол с осью вращения самой планеты.
Почти все естественные спутники планет в Солнечной системе вращаются вокруг планет-гигантов. Точное их число еще не известно. У Сатурна открыто 30 спутников, у Урана – 21, у Юпитера – 39, у Нептуна – 8.
Кроме спутников, планеты-гиганты обзавелись еще и кольцами – скоплениями мелких частиц, вращающихся вокруг планет и собравшихся вблизи плоскости их экваторов. Однако только Сатурн обладает внушительными по размерам кольцами. Остальные планеты-гиганты обладают лишь невнятными и еле различимыми колечками. Впрочем, планеты первой четверки не обладают и такими.
Юпитер – пятая по расстоянию от Солнца планета и самая крупная из планет – гигантов. В ней могло бы поместиться 1400 Земель!
Эта планета для римлян была как повелитель богов и называли они её « лучезарной».
Диаметр Юпитера в 11 раз больше земного, он равен 142 884 км. Его масса в 2,5 раза превышает массу других планет, а также их спутников, астероидов, метеоритов и комет вместе взятых.
Юпитер – самая быстровращающаяся вокруг своей оси планета. Из-за этого она плоская на полюсах и вытянутая на экваторе.
Сутки на Юпитере короче земных: самая большая планета Солнечной системы успевает обернуться вокруг своей оси всего за 9 часов 50 минут 30 секунд. Мощное магнитное поле Юпитера в 12 раз сильнее земного, но синяя стрелка компаса здесь покажет не на север, а на юг.
Юпитер сокращается на пару сантиметров в год из-за того, что излучает больше энергии, чем получает от Солнца.
Юпитер окружён слоем атмосферы толщиной 1000 км. Но солнечные лучи не проникают вглубь атмосферы – там царит вечная ночь. Красное пятно на поверхности планеты – это гигантский шторм, который бушует в атмосфере уже более 300 лет!
У Юпитера больше всего спутников в Солнечной системе.
С
атурн - это самая последняя планета, которую можно видеть невооруженным глазом. Сатурн - шестая планета по расстоянию от Солнца и вторая по размерам среди планет – гигантов. Сатурн – газовый гигант, размером почти не уступающий Юпитеру,- его диаметр равен 120 536км.
Планета расположена на 120536 км от Солнца (в 9,5 раза дальше, чем Земля). Вращается очень быстро, совершая один оборот всего за 10 часов 34 минут.
Сатурн – самая «легкая» планета Солнечной системы: его плотность меньше плотности воды!
Солнце слабо греет эту планету, температура её верхних слоев – 140 градусов. В холодной атмосфере дуют ураганные ветры, их скорость у экватора достигает 500 м/с – втрое больше, чем на Юпитере. Нередко в экваториальной области сверкают молнии, в сотни тысяч раз превосходящие самые сильные грозовые разряды на Земле.
Интересный феномен, что вокруг Сатурна обращаются тысячи тонких колец. По отдельности они видны лишь с близкого расстояния, а при наблюдении с Земли сливаются в несколько широких. Природу составляющих их частиц астрономы разгадали: это куски льда размером в сантиметры, реже в метры. Ледяные глыбы сталкиваются, дробятся, между ними рассеяно множество осколков, но все они вращаются строго в плоскости экватора планеты.
Уран -
самая голубая планета – далёкий Уран - седьмая по расстоянию от Солнца. 13 марта 1781 г. произошло удивительное открытие: впервые за тысячи лет наблюдений Солнечная система пополнилась новой планетой. Учёным впервые предстояло дать имя новой планете, и после долгих обсуждений, дали название – Уран.
Уран причислен к планетам - гигантам, хотя заметно меньше Юпитера и Сатурна. Но Уран значительно крупнее Земли, и по своему строению это типичная газовая планета. Масса Урана составляет 15 масс Земли.
Уран – единственная планета, ось вращения которой почти горизонтальный. Поэтому кажется, что он «катится» по орбите.
Вокруг своей оси Уран вращается против часовой стрелки, тогда как большинство планет Солнечной системы вращаются по часовой стрелке. Время обращения Урана вокруг своей оси 17 часов 14 минут.
Причиной аквамаринового цвета планеты является суровый мороз в верхних слоях водородно-гелиевой атмосферы Урана -224 градусов.
Нептун - пр
едпоследняя, восьмая по расстоянию от Солнца планета. Его невозможно увидеть с Земли невооруженным глазом. По яркости он приблизительно в 6 раз слабее Урана и расположен в 30 раз дальше от нашего светила, чем Земля, - на самом краю планетной системы.
23 сентября 1846 г астрономы обнаружили неизвестную планету – Нептун. Первым его увидел ещё Галилей, следя за спутниками Юпитера. Он дал этой планете название в честь римского бога морей Нептуна. Он подумал, что это звезда, и зарисовал положение Нептуна в своём дневнике, чем очень помог современным астрономам.
Нептун - четвёртый и последний газовый гигант в планетной системе Солнца. Он значительно меньше по размерам, чем Юпитер и Сатурн, но зато во многих отношениях очень похож на Уран. Нептун в 17 раз массивнее и в 58 раз объёмнее Земли. Его средний диаметр равен 49532 км – в четыре раза больше земного.
Двигаясь со скоростью 5,4 км/с, Нептун совершает один оборот вокруг своей оси за 16 часов 3 минуты.
Нептун – самая ветреная планета Солнечной системы. Ветер на ней достигает скорости более 2 тысяч км в час.
Атмосфера Нептуна напоминает атмосферы Юпитера и Сатурна. Его облачная система крайне слаба по сравнению с системами этих гигантских планет.
Из-за огромной удалённости от центра планетной системы Нептун получает в сотни раз меньше количество солнечной энергии, чем то, которое приходит на Землю. Температура в его атмосфере –200 градусов.
Тайна девятой планеты
В древности людям были известны только те 5 планет Солнечной системы, которые можно было наблюдать на небе невооруженным глазом. Это Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.
На протяжении тысяч лет люди привыкли считать, что в космосе существуют неподвижные звезды и 7 планет или, как иногда их называли, «блуждающих звезд»: к перечисленным планетам добавляли Солнце и Луну (которые тоже считали планетами). Поэтому астрологи и алхимики число 7 соотносили с планетами.
Каждой планете был посвящен один из металлов, один из дней недели, один драгоценный камень и т.д.
После того, как распространилась гелеоцентрическая система, появилось представление, что наша Солнечная система состоит из звезды Солнца и 6 планет, вращающихся вокруг него (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн). Но планет в разные времена насчитывали и гораздо больше!
Н
апример, Галилей 1610 году открыл 4 спутника Юпитера, которые тоже причислил к планетам. К ним же причислили и 5 спутников Сатурна, открытых позже Гюйгенсом и Кассини. Так получилось, что планет уже 15!
Различия в природе движения «старых планет» и новых тел потребовало уточнения классификации. И позже под планетами стали понимать только небесные тела, вращающиеся вокруг Солнца, а не вокруг других планет. И планет в Солнечной системе снова стало 6.
Пока чуть больше 200 лет назад, в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем во время наблюдений не был случайно открыт Уран – седьмая планета Солнечной планеты.
А
еще через 65 лет, в 1846 году Иоганн Галле и Гейнрих д,Арре открыли Нептун, восьмую планету Солнечной системы. Открытие было совершено благодаря расчетам французского математика Урбена Леверье, который обратил внимание на отклонения орбиты Урана, и предположил, что они вызваны наличием еще одной планеты. Это открытие Нептуна называют «открытием на кончике пера». Так планет стало 8. Но ненадолго!
Определение, что именно считать планетой, снова пришлось пересмотреть после того, как начали открывать крупные объекты в поясе астероидов. Ведь они тоже вращаются вокруг Солнца и не являются спутниками других планет! Первоначально планетами считали Цереру, Палладу, Юнону и Весту, а также еще 11астероидов, открытых с 1845 по 1851 годы. То есть всего получилось 23 планеты! Такое стремительное увеличение числа планет потребовало нового изменения в классификации.
В 854 году было принято решение считать планетами только «большие» тела, вращающиеся вокруг Солнца. По новой классификации получилось, что в Солнечной системе существует 8 планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
Н
о наблюдения за Нептуном показали, что на его орбиту тоже действует какое-то тело. В 1906 году Персиваль Лоуэлл, состоятельный житель Бостона, основавший обсерваторию Лоуэлла, организовал проект по поиску девятой планеты Солнечной системы, которой он дал имя «Планета Икс». Проект шел медленно, и только в 1930 году, уже после смерти Лоуэлла, 23-летний сотрудник его обсерватории американец Клайд Томбо обнаружил объект, который стали считать девятой планетой.
Ему дали имя «Плутон» в честь бога подземного царства. Это имя предложила 11-летняя школьница из Оксфорда Венеция Барни.
Но Плутону недолго пришлось быть в статусе планеты. Астрономам с самого начала казались странными особенности Плутона. Во-первых, у него очень маленькая масса и размеры – ведь он в 3 раза меньше Луны! Во-вторых, плоскость вращения Плутона вокруг Солнца сильно наклонена, тогда как остальные планеты вращаются в плоскости эклиптики.
В-третьих, орбита Плутона сильно вытянута (тогда как у остальных планет она близка к кругу). К тому же она расположена так, что Плутон в некоторых местах своей орбиты оказывается ближе к Солнцу, чем Нептун!
А после открытия за орбитой Плутона еще несколько крупных небесных тел, сравнимых с ним по размерам (Седна, Эрида, Макемаке, Хаумеа), астрономы решили внести для таких тел отдельный класс – карликовые планеты. И Плутон был отнесен именно к ним.
Размеры карликовых планет в сравнении с Луной
Произошло это в 2006 году. И с тех пор Плетон больше не считается девятой планетой. Планет снова стало 8.
Зато оказалось, что за Нептуном идет целый пояс, состоящий из осколков и остатков времен образования Солнечной системы, среди которых попадаются достаточно крупные объекты. Этот пояс назвали «Пояс Койпер».
Компьютерное моделирование движения тел в поясе Койпера показал, что на них влияет какой крупный объект, примерно в 2-4 раза больше Земли. Поэтому в 2016 году астрономы из Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майкл Браун выдвинули гипотезу о существовании девятой планеты Солнечной системы.
К.Батыгин М.Браун
Предполагается, что планета удалена от Солнца примерно в 20 раз дальше, чем Нептун, и делает оборот вокруг него за 10-20 тысяч лет!
Пока гипотеза подтверждена только математическими расчетами и ждет своей проверки на практике. И имени у этой гипотетической планеты тоже пока нет, ее называют просто «Девятая планета». Но уже сейчас понятно, что дальнейшее изучение Солнечной системы готовит нам новые сюрпризы.
Создание лэпбука «Солнечная система»
Лэпбук состоит из 8 элементов:
Книжка-гармошка «Расстояние от Солнца до планет».
Это инфографика о расстояниях в космосе. Обычно на схематических изображениях Солнечной системы орбиты планет рисуют одну за одной. Создается впечатление, что планеты в космосе расставлены в линеечку и равномерно. Но это не так! Стоит лишь рассмотреть рисунок, тут в 1 сантиметр вмешается 84 миллиона километров! Инфографика относится только к расстояниям между планетами - сами планеты изображены условно.
Для того чтобы представить масштаб планет, предусмотрен следующий элемент лэпбука - раскладушка «Сравнительные размеры планет».
Кармашек с карточками по каждой из планет Солнечной системы.
На каждой карточке - данные о планете. Основные ее параметры: размеры, расстояние до Солнца, температура, длительность года и суток на ней, состав атмосферы, число спутников. И еще интересные факты. Ведь каждая планета уникальна в чем-то своем. Они такие разные, такие необычные!
Схема строения Солнечной системы. Показана последовательность планет.
Чтобы запомнить планеты Солнечной системы по порядку, можно использовать стихотворение:
По порядку все планеты
Назовет любой из нас.
Раз Меркурий, два Венера,
Три Земля, четыре Марс.
Пять Юпитер, шесть Сатурн,
Семь Уран, за ним Нептун.
Откидные элементы «Состав Солнечной системы».
При всем многообразии, оказалось, что формально в Солнечной системе всего 4 типа объектов: звезда, планеты, карликовые планеты и малые тела. В каждой дверке немного информации о них.
Кармашек с карточками «Образование Солнечной системы».
На карточках изображены этапы формирования Солнечной системы. А на обратной стороне карточки - все то же самое, только словами. Так как гипотез об эволюции Солнечной системы несколько и ни одна еще не нашла своего полного подтверждения, мы старались как можно обще написать объяснение. Поэтому оно изначально не рассчитано на научную точность и призвано лишь в самых общих чертах ответить на вопрос, откуда взялись Солнце и планеты.
Конверт «Твой Галактический адрес».
На Земле всё понятно - дома пронумерованы, улицы названы. Но и в космосе тоже можно узнать свой адрес. Понять, из чего он складывается, поможет карточка в этом конвертике.
Книжка-гармошка «Тайна девятой планеты».
В ней приведена история о том, как на протяжении веков менялось количество планет Солнечной системы. Многим кажется, что планеты только добавляли по мере их открытия. Но это не совсем так - планеты открывались, добавлялись, а потом исключались. И так произошло не только с Плутоном! Например, после открытия пояса астероидов число планет за 5 лет скакнуло до более двух десятков! Пришлось астрономам более четко определять - что планета, а что нет. Так же как и в случае с Плутоном, когда в поясе Койпера находили другие крупные тела ничуть не хуже Плутона. Тут или все в планеты принимай, или снова определение уточняй. Выбрали второе. Но словно в насмешку астроном Майкл Браун сам же и открыл новую девятую планету Солнечной системы. Пока только в расчетах. Подтвердится ли его гипотеза, мы не знаем, но все это ужасно интересно и загадочно!
Обложка лэпбука
Лэпбук в сложенном виде
Лэпбук со всеми открытыми элементами
Заключение
Наша исследовательская работа помогла нам сделать следующие выводы:
Известно, что в состав Солнечной системы входят 8 больших планет. Они располагаются в соответствии с увеличением расстояния от центральной звезды: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
Первые четыре планеты, в том числе и наша Земля, образуют Земную группу: они имеют твёрдые поверхности и сравнительно медленно вращаются вокруг своей оси.
Следующие четыре планеты являются планетами – гигантами, или планетами типа Юпитера. Они намного больше по размеру, чем Земля.
Последняя планета Солнечной системы – Плутон. По своим физическим характеристикам относится скорее к планетам Земной группы. Однако её астрономы решили записать в разряд карликовых планет.
Среди всех планет Земля выделяется тем, что находится от Солнца как раз на таком расстоянии, где не слишком холодно и не слишком жарко, так что на её поверхности существует жидкая вода и жизнь.
Наша гипотеза подтвердилась. В космосе так много интересного, еще неизведанного, он таит в себе много тайн и загадок.
Полученные в процессе работы знания пригодятся не только в начальной школе на уроках по окружающему миру, но и в средней школе на уроках физики, математики, географии, и в старшей школе на уроках астрономии.
Результатом нашей работы стал лэпбук «Солнечная система».
Использованные источники
https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_система
http://spacegid.com/planetyi-nashey-s-vami-solnechnoy-sistemyi.html
https://inosmi.ru/world/20130104/203508140.html
http://www.sai.msu.su/ng/solar/solar_sostav.html
http://www.factruz.ru/space_mistery/origin-solar-system.htm
https://ru.wikipedia.org/wiki/Девятая_планета
32
