Как вращаются Земля, Луна и Солнце
Луна, Земля, Солнце — три важнейших небесных тела, определяющих существование человечества. Первое поддерживает стабильность вращения нашей планеты, влияет на приливы и отливы, второе — наш родной дом, а третье обеспечивает поступление к нам тепла и света.
Размеры Солнца и Луны
Для понимания природы солнечных затмений нужно знать, во сколько раз Луна меньше Солнца. Диаметр центральной звезды нашей системы составляет 1,4 млн км, аналогичный параметр земного спутника — почти 3,5 тыс. км, разница составляет примерно 400 раз.
В то же время Луна находится ближе к Земле, почти в те же 400 раз (при нахождении этих объектов в некоторых точках относительно планеты): на расстоянии около 385 тыс. км, в то время как дистанция от нас до центра Солнечной системы равна 150 млн км.
И хотя светило расположено от нас намного дальше, чем спутник, земному наблюдателю они часто кажутся на небе равными по величине.
Это и есть объяснение солнечных затмений: спутник полностью или частично перекрывает собой Солнце.
Смена лунных фаз
В разных положениях Солнца, Земли и Луны относительно друг друга светлую часть нашего спутника мы видим по-разному.
Части, освещенные светом центральной звезды, называются лунными фазами, это:
- новолуние;
- первая четверть;
- полнолуние;
- последняя четверть.
Иногда выделяют 2 промежуточные фазы: растущую (молодую) и убывающую (стареющую) луну.
Во время новолуния спутник земному наблюдателю не виден, потому что находится между планетой и Солнцем, и к планете обращена его темная сторона, не освещенная звездой. Некоторое свечение лунного диска в этот период все же можно заметить, оно имеет характерный пепельный оттенок, который небесному телу придает солнечный свет, отраженный от Земли.
Через два дня наступает фаза растущей луны, или неомения — это первое после новолуния появление объекта на небе, когда он имеет вид узкого серпа. С каждым днем он увеличивается в размерах и через 7 суток принимает вид полукруга, появляющегося вскоре после заката на западе или юго-западе.
Относительно светила Луна в этой фазе расположена на 90° в восточном направлении, ее видно только вечером и в первой половине ночи.
Через 2 недели после начала лунного цикла наступает полнолуние: Луна расположена в противостоянии с нашей звездой, в сторону Земли обращено все ее освещенное полушарие. Она восходит в момент захода солнца, видна всю ночь и заходит на рассвете.
Еще через неделю начинается фаза последней четверти: спутник имеет вид полукруга, видимого в восточной части неба во второй половине ночи и перед восходом.
Он будет постепенно уменьшаться в размерах и в последние дни примет вид тонкой буквы «С».
Все указанное справедливо для наблюдения из северного полушария Земли. В южном полушарии положения серпа и полукруга противоположные: букву «С» напоминает не убывающий, а растущий месяц.
Совсем иной вид спутник в разных фазах имеет на экваторе, там положение его освещенной части не вертикальное, а горизонтальное. Например, стареющая луна имеет вид узкой лодки, расположенной в нижней половине диска.
Для расчетов принята продолжительность каждой из 4 основных лунных фаз в 7,38 земных дней, но их фактическая длительность постоянно немного меняется из-за вытянутости орбиты спутника и непостоянства его орбитальной скорости.
Так как лунный месяц короче большинства земных (29,5 дней вместо 30 или 31), 1 раз в год в календарном месяце может случиться второе полнолуние. Это явление получило название «Голубая Луна».
Такое наименование обусловлено не изменением оттенка земного спутника, а происхождением из английского фразеологизма «Однажды при голубой луне», смысл которого можно трактовать как «После дождичка в четверг», т. е. никогда. Голубой цвет сателлит может принимать, но это явление крайне редкое и объясняется оптическим эффектом.
Орбитальные характеристики Луны, Земли и Солнца, схема взаимного вращения
Луна совершает 3 вида движений:
- вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот примерно за 27,3 земных дней;
- обращается вокруг нашей планеты по эллиптической орбите с точно таким же (27,3 суток) периодом;
- обращается вокруг Солнца в связке «Земля-Луна».
Равенство периодов собственного вращения и обращения Луны вокруг Земли объясняет, почему она всегда повернута к нам одной стороной.
Земля совершает 2 вида движения: вокруг своей оси и вокруг Солнца. В первом случае движение происходит в направлении с запада на восток, и это явление объясняет смену времени суток. На освещенной половине земного шара наблюдается день, а на обратном — ночь.
Каждый такой оборот называется сутками, он длится 23 часа 56 минут и несколько секунд, но для расчетов длительность этого периода принята равной 24 часа.
Вращение планеты вокруг Солнца происходит по эллиптической орбите, среднее расстояние от центральной звезды — около 149,6 млн км, орбитальная скорость — в среднем 29,8 км/с. При этом в перигелии (ближайшей к светилу точке) Земля движется быстрее, со скоростью более 30 км/с, а в самой удаленной позиции (афелии) — медленнее 29,3 км/с.
За время 1 полного витка вокруг Солнца планета делает 365,25 собственных оборотов — это количество дней в 1 астрономическом году. Календарный аналогичный период, в котором сутки приняты равными 24 часам, длится 365 дней, но через каждые 3 годовых срока в календарь добавляется четвертый особый — високосный, с дополнительным 366-м днем.
Солнце неподвижно относительно Земли, но оно также не стоит на месте, а вращается вокруг центра галактики, и 1 такой оборот занимает 220-230 млн лет.
За время своего существования светило успело совершить только 20 полных витков вокруг Млечного Пути.
Ученые отводят нашей звезде срок жизни от сегодняшнего дня 7 млрд лет, за которые она сделает еще примерно 30 таких оборотов.
Линейная скорость движения Солнца в пространстве — 200-220 км/с. Направление его пути называется апекс, оно перемещается в направлении созвездия Геркулес.
Кроме того, светило вращается вокруг собственной оси, ученые определили это по изменению положения пятен на нем. Передвигается оно не как твердая модель: вращение на экваторе быстрее, по направлению к полюсам движение замедляется. Это касается лишь поверхности и массы, близкой к ней.
Внутренние слои и солнечное ядро при вращении ведут себя как классическое твердое тело. Похоже вращаются газовые гиганты Сатурн и Юпитер. Один полный виток вокруг оси Солнце совершает за 25,4 земных дней, его ось не вертикальная, а наклонена на 7°.
Источник
Детский нформационно-исследовательский проект «Ночная спутница Земли»
Гулнора Яппарова
Детский нформационно-исследовательский проект «Ночная спутница Земли»
Главная цель проекта «Ночная спутница Земли»
— ознакомление с единственным спутником Земли – Луной и ее влиянии на жизнь на Земле.
— С помощью экспериментов проверить выдвинутую гипотезу.
Действительно ли, что на Луне нет жизни и она влияет на жизнь на Земле.
Программа практических действий в реализации темы:
1. Определение темы, цели, задач
2.Сбор материала: (научная литература; журналы, газеты, статьи; информация в Интернете; научно-документальный фильм)
3. Изучение собранной информации, опыт
4. Выводы из информации
5. Выступление перед воспитанниками и педагогами детского сада
6. Оформление работы
7. Защита проекта в детском саду
8. Распространение результатов
Ночная спутница Земли
Информационно – исследовательский проект
воспитанник подготовительной группы
Руководитель: Яппарова Г. Р.
Воспитатель МАДОУ МО г. Нягань «Д/с №11 «Елочка»
1. Основная часть
1.1 Что видно на Луне 4
1.2 Как Луна меняется 5
1.3 В гости к Луне 8
1.4 Есть ли жизнь на Луне? 9
1.5 Как Луна влияет на жизнь на Земле 10
2. Заключение 11
Однажды мама купила мне диск с мультипликационным фильмом «Незнайка на Луне». Мне очень понравился мультфильм, но у меня возникло много вопросов, которые я стал задавать маме и воспитателю детского садика: Почему Луна светится? Есть ли жизнь на Луне? Почему и как Луна меняется? Когда люди начали летать на луну? И как луна влияет на жизнь на Земле? Вместе с мамой и воспитателем, Яппаровой Гулнорой Решатовной мы постарались найти ответы на все эти вопросы, а с результатом своего исследования я хочу поделиться с вами.
Главная цель проекта «Ночная спутница Земли»
— ознакомление с единственным спутником Земли – Луной и ее влиянии на жизнь на Земле.
— С помощью экспериментов проверить выдвинутую гипотезу.
Действительно ли, что на Луне нет жизни и она влияет на жизнь на Земле.
Программа практических действий в реализации темы:
1. Определение темы, цели, задач
2.Сбор материала: (научная литература; журналы, газеты, статьи; информация в Интернете; научно-документальный фильм)
3. Изучение собранной информации, опыт
4. Выводы из информации
5. Выступление перед воспитанниками и педагогами детского сада
6. Оформление работы
7. Защита проекта в детском саду
8. Распространение результатов
1. Основная часть
1.1 Что видно на Луне
Самая близкая к Земле планета – спутник Луна издавна манила людей. Луну рассматривали в телескопы, пытаясь увидеть на ее поверхности моря и равнины, подобные земным, а может быть, и творения разума. Первым с помощью зрительной трубы наблюдал луну итальянец Галилео Галилей. Он ошибся, назвав темные равнины морями. На самом деле воды на Луне нет, а морями зовутся низменности, заполненные застывшей лавой. Когда-то на Луне извергалось много вулканов. Их раскаленная лава устремлялась в низины, образовывая «моря». На Луне много гор. Они расположены по краям кратеров и образуют кольцо. Ширина некоторых кратеров более 200 километров, но есть среди них и совсем маленькие, шириной в несколько метров. Чтобы понять, что такое кратер, мы с мамой провели такой
Насыпали в тарелку горку муки. Потом бросили туда пластилиновый шарик. Осторожно вынули шарик, и получилось подобие кратера.
Вывод: Так как на Луне отсутствует атмосфера, то космические тела падают на поверхность Луны, образуя кратеры похожие на кратеры из нашего эксперимента.
1.2 Как Луна меняется
Луна движется вокруг Земли, поэтому в течение месяца видится нам по-разному. Это зависит от ее расположения относительно Земли и Солнца. Луна меняет свой вид от полного круга до тонкого серпа.Для этого мы провели такой эксперимент:
Изменение вида луны можно понаблюдать с помощью лампы и мячика. Лампа будет Солнцем, мячик – Луной. Освещенная часть мяча показывает, как Луна видится в начале и в конце лунного месяца. На рисунке 1 «молодая» Луна – серп, а на рисунке 2 полнолуние – круг. На рисунке 3–серп «старой» Луны, которая завершает свой месячный путь.
Вывод: Наш эксперимент подтвержден этой схемой, на которой видно, как меняется положение луны относительно Земли, и как Луна освещается Солнцем. Луна меняется, но мы все время видим только одну ее сторону. Дело в том, что Луна поворачивается вокруг своей оси за четыре недели и столько же времени она тратит на то, чтобы обойти вокруг своей подруги Земли. Вот почему она повернута к нам всегда одной стороной.
На Луне происходят очень резкие смены температур, за счет отсутствия собственной атмосферы, такой, которая есть у Земли и предохраняет нас от прямого воздействия Солнечного света и без которой бы на Земле не смогла бы существовать жизнь. День на Луне длится 14 суток, вот почему Луна светится в эти дни, и в это время Солнце нагревает поверхность Луны до, более чем, 100 градусов по Цельсию, следующие 14 суток наступает Лунная ночь, тогда Солнце не попадает на поверхность Луны и она остывает до — 200 градусов по Цельсию, тепло не может задерживаться на поверхности Луны, так как нет атмосферных слоев стабилизирующих температурные перепады.
Землю от Луны отделяют почти 400 тысяч километров. Я с Гулнорой Решатовной решил проверить как это много. Мы узнали, что если лететь до Луны на ракете, то нам понадобилось бы 2-3 дня, на самолете полет бы продолжался около трех недель, в автомобиле и на поезде пришлось бы мчаться более полугода, а пешком человек до Луны дошел бы за 50 лет (приложение 1). Для нас это расстояние кажется большим, но для космоса это совсем немного. Еще мы узнали, что Луна в 80 раз весит меньше Земли. Если на одну чашу весов расположить Землю, тогда на второй бы теснились 80 Лун. Также Луна меньше Земли в 4 раза, но ее влияние на нашу планету очень велико.
1.3 В гости к Луне
Луна моложе нашей Земли, но, тем не менее, возраст ее очень почтенный. Она очевидица перемен на Земле: возникновения морей и океанов, зарождения жизни на Земле, появления первых цивилизаций. При ней на нашей планете появились материки, извергались вулканы, строились и исчезали города и государства. Луна издавна притягивала к себе взгляды людей, но только в прошлом столетии были совершены первые путешествия к ней. В 1959 году впервые к Луне отправились советские космические корабли, а первым человеком, который побывал на Луне, был американский астронавт Нил Армстронг.
1.4 Есть ли жизнь на Луне?
Чтобы ответить на этот вопрос Гулнора Решатовна предложила провести такой эксперимент:
Мы взяли две банки и зерна гороха, в одну банку мы поместили зерна гороха, налили немного воды и оставили открытой, в теплом месте. В другую банку мы также поместили зерна гороха, но при этом мы не налили воды и банку плотно закрыли крышкой. Вторую банку мы поместили в холодильник. Для чего мы это сделали? Мы приблизили условия в банке, к условиям на Луне (нет воздуха, нет воды, нет тепла) .Через два дня мы проверили, что происходит в банках.И вот что получилось: в банке, где были благоприятные условия, горох пророс, а во второй банке, где не было воды, воздуха и тепла, с горохом не произошло ничего, он остался без изменения.
Вывод: Этот эксперимент показал, что живые организмы не могут жить без воды, воздуха и тепла. Поэтому на Луне нет жизни, так как там нет воздуха и воды.
1.5 Как влияет Луна на жизнь на Земле
Луна притягивает к себе Землю с недрами, водой и атмосферой. Это вызывает океанские и морские приливы и отливы. Отливы и приливы это периодическое поднятие и опускание уровня воды. В определенное время суток уровень воды в Мировом океане повышается, а затем понижается. Океан как бы дышит. Кроме того, меняется влажность и давление воздуха, влияющие на состояние живых организмов.
Я понял, что Луна имеет большое влияние на жизнь на Земле. И как бы я не хотел, чтобы ее населяли люди, животные, растения, теперь знаю, что это не возможно, так как на ней нет воды и воздуха. Но в ней таится еще много тайн и загадок, которые предстоит разгадать.
Работа над проектом была сложной и интересной. Мне помогали воспитательница Яппарова Г. Р. и моя семья. Мне читала книги мама, смотрели документальный фильм о Луне и я заинтересовался научной работой.
1. Аристова В. В., Гальперштейн Л. Я. и др.Моя самая первая энциклопедия: Науч. -поп. издание для детей. – М. : ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2008. – 239с.
2. Документальный фильм «ВВС. Луна»
3. Вид Луны из космоса http://news.bcm.ru/world/2011/…
4. Изменения Луны относительно Земли http://usiter.com/post.php ? mir…
Чем мы занимались во время проекта «Жизнь Земли и на Земле». Снова возвращаюсь к проекту «Жизнь Земли и на Земле». Поскольку проект был долгосрочным, наваять с детьми мы успели много, правда фото осталось.
Проект по экологическому воспитанию «Космос» Проект «Космос» разработан мною с целью формирования у детей знаний о космосе, воспитания осознанно бережного отношения к нашей планете.
Источник