Астрономия 8-9 класс, школьный этап (1 этап), 2019-2020 учебный год
Внимание! Первые 6 задач полностью совпадают с первыми 6 задачами заданий по астрономии для 5-7 классов, школьного этапа (1 этап) за 2019-2020 учебный год
Содержание
Задача 7
В центре снимка можно заметить астеризм созвездия Южный крест (он зарисован). В каком полушарии сделана эта фотография?
- в Северном полушарии
- в Южном полушарии
- такого не может быть
Ответ: 1 (2 балла)
Комментарий: это задача-обманка. Видно, что Южный крест низко и указывает глубоко под горизонт. Фотография сделана в Северном полушарии, на широте 20°.
Задача 8
Этот снимок Луны сделал французский астрофотограф Лоран Лаведер. На какой высоте мог находиться центр диска Луны в момент, когда был сделан снимок?
Ответ: 1 (2 балла)
Комментарий: лунный диск существенно сплюснут, его края искажены («как над костром»), а сам он покраснел. Такой Луну можно наблюдать только очень близко к горизонту.
Задача 9
Какие из планет Солнечной системы могут наблюдаться в Москве невооружённым глазом?
Ответ: 12345
За правильный ответ – 2 балла, за ответ «123456» – 1 балл. В иных случаях – 0 баллов.
Комментарий: формально блеск Урана может доходить до 5,3 m , но будем реалистами – в городе и пригородах его увидеть невозможно.
Задача 10
Расставьте объекты в порядке возрастания видимого углового размера. Ответ запишите в виде последовательности цифр без пробелов и иных разделителей.
Ответ: 3412
За правильный ответ – 2 балла, в иных случаях – 0 баллов.
Комментарий: из представленных объектов, очевидно, наибольший угловой размер имеет Луна – в отличие от остальных, её можно разрешить невооружённым глазом. Юпитер и Уран – планеты, причём Юпитер можно разрешить в обычный бинокль, а Уран заведомо меньше и дальше.
Бетельгейзе, несмотря на свой «статус» звезды-сверхгиганта, слишком далеко от Земли, чтобы её можно было разрешить обычными способами. Порядок установлен.
Задача 11
Астрономические расстояния часто выражают через время, за которое их проходит свет. Так, например, расстояние от Солнца до Земли – 1 астрономическую единицу – свет преодолевает за 499 секунд, так что это расстояние равно 499 световым секундам. Расстояние от Земли до ближайшей известной звезды, Проксимы Центавра, составляет 4,243 светового года или 1,301 парсека. Сколько тысяч астрономических единиц в парсеке? Ответ округлите до ближайшего целого.
Ответ: 206 (4 балла)
Решение: в одном парсеке 4,243 : 1,301 = 3,26 светового года. 1 год = 365,25 ⋅ 86400 = 3,16 ⋅ 10 7 с. Тогда 1 парсек = 3,26 ⋅ 3,16⋅10 7 : 499 ≈ 206 тысяч астрономических единиц.
Возможно, учащийся сразу даст правильный ответ, поскольку «опытным» олимпиадникам известно, что 1 пк ≈ 206265 а. е.
Задача 12
Какие из звёзд, собственные названия которых приведены в списке, нельзя наблюдать в Москве?
- А) Солнце
- Б) Сириус (альфа Большого Пса)
- В) Канопус (альфа Киля)
- Г) Толиман (альфа Центавра)
- Д) Арктур (альфа Волопаса)
- Е) Вега (альфа Лиры)
- Ж) Капелла (альфа Возничего)
- З) Ригель (бета Ориона)
- И) Процион (альфа Малого Пса)
- К) Ахернар (альфа Эридана)
- Л) Бетельгейзе (альфа Ориона)
- М) Хадар (бета Центавра)
- Н) Альтаир (альфа Орла)
- О) Акрукс (альфа Южного Креста)
- П) Альдебаран (альфа Тельца)
- Р) Антарес (альфа Скорпиона)
Ответ: ВГКМО
За правильный ответ – 4 балла, в иных случаях – 0 баллов.
Комментарий: Приведены первые 16 звёзд из списка ярчайших звёзд неба. Ответ может быть дан исходя из опыта наблюдения ночного неба средней полосы. Склонение самой северной из приведённых звёзд не превышает –50°, в то время как на широте Москвы даже теоретически наблюдаемая звезда должна иметь склонение не меньше –34°.
Всего за работу – 28 баллов.
Источник
Астрономическая единица
Астрономическая единица — внесистемая единица для измерений расстояний между космическими телами, обычно в пределах планетарных систем.
Астрономическая единица примерно равна среднему расстоянию от Земли до Солнца.
Почему «примерно» и «среднему»? Потому что Земля движется вокруг Солнца не по правильной круговой орбите — в крайних точках расстояние от Земли до Солнца меняется от 147,5 до 152,5 миллионов километров.
Астрономическая единица в русских астрономических источниках обозначается как «а. е.» В зарубежных источниках астрономическая единица обозначается как «au». Иногда применяются также обозначения «a. u.» или чаще «AU», но может попасться и «ua» (согласно стандарту ISO).
Чему равна астрономическая единица
Значение астрономической единицы менялось по мере совершенствования техники астрономических измерений.
Международная служба вращения Земли (IERS) в 2003 году определила астрономическую единицу равной 149 597 870 691 метру.
В более ранних источниках можно встретить другие значения, например во многих учебниках астрономическая единица равна 149597868 км.
Первая численная оценка астрономической единицы была сделана в 1672 году на основе измерений, проведённых Джованни Кассини и его сотрудником Жаном Рише — в их вычислениях асрономическая единица получилась равной примерно 140 млн км.
Астрономическая единица часто округляется до 150 миллионов километров. Это вполне оправданно, когда она используется просто для сравнительной оценки расстояний в Солнечной системе.
Например, радиус орбиты Нептуна в 30 а. е. и границы Облака Оорта в 50-100 тысяч а. е., дают хорошее представление о расстояниях внутри Солнечной системы.
А расстояние до ближайшей к нам звезды Проксима Центавра, равное примерно 270 000 астрономических единиц, даёт правильное представление о трудностях межзвёздных путешествий.
Изменение астрономической единицы
В 2004 году была опубликована любопытная работа российских учёных Красинского и Брумберга из Института прикладной астрономии РАН в Петербурге.
В ней, на основании многолетних наблюдений показано, что среднее расстояние от Земли до Солнца медленно увеличивается — примерно на 15 метров за 100 лет. Другими словами, истинное значение астрономической единицы всё время растёт.
Поэтому, нашим потомкам придётся время от времени уточнять значение астрономической единицы, что нежелательно — это грозит более ранним расчётам, которые сделаны на её основе.
С другой стороны, серьёзные расчёты делаются всё-же в стандартных единицах измерений, а внесистемные единицы вроде астрономической единицы используют в основном для качественных оценок.
Почему именно радиус орбиты Земли вокруг Солнца медленно увеличивается — это пока не выяснено.
Данное явление пытались объяснить простой потерей Солнцем своей массы за счёт излучения — раз масса Солнца падает, то падает и сила притяжения от него. Но, в этом случае скорость убегания Земли должна быть гораздо меньшей.
Постепенное фактическое изменение астрономической единицы нельзя списать и на ошибки измерений — сегодня их точность на порядок превосходит указанную скорость «убегания» Земли от Солнца.
Выдвигалось и ещё несколько предположений, но пока все они выглядят неубедительными.
Источник
Какое расстояние от Солнца до Нептуна
Современная астрономия позволяет при помощи наблюдений и вычислений разной сложности узнать дальность любого космического объекта от наблюдателя или любой другой точки в пространстве. Особенный интерес всегда представляет, разумеется, наша собственная Солнечная система. Поэтому и расстояние от Солнца до Нептуна давно известно людям. Впрочем, и здесь есть факты, представляющие некоторый интерес.
Среднее расстояние от Солнца до Нептуна равно 4,55 миллиардов километров. Также его можно представить, как 4,22 световых часа, примерно 30 астрономических единиц (это значит, что он находится в 30 раз дальше, чем Земля) или 0,00015 парсека. Однако, эти числа являются усредненными.
Орбита Нептуна, как и у большинства планет, является не идеальной окружностью, а вытянутым эллипсом, внутри которого звезда находится неровно посередине, а со смещением в одну из сторон. Из-за этого явления в разных точках орбиты расстояние от Солнца до Нептуна может заметно изменяться.
Какое расстояние от Солнца до Нептуна
Наибольшая дистанция достигается во время афелия, когда планета удаляется от Солнца на 4,554 миллиарда километров или 30,44 астрономические единицы. При достижении газовым гигантом противоположной точки на орбите, перигелия, расстояние сокращается до 4,452 миллионов километров или 29,77 астрономических единиц. В сумме такое колебание дальности достигает 101 миллиона километров или примерно 0,67 астрономических единиц.
Нептун достигает самого удаленного или самого приближенного к Солнцу положения примерно раз в 82 с половиной года. Путь его обращения пересекается с орбитой Плутона.
В отличие от света, которые преодолевает расстояние от Солнца до Нептуна за несколько часов, космический корабль, развивший вторую космическую скорость (которая необходима для того, чтобы выйти за пределы земной орбиты и иметь возможность свободно перемещаться внутри Солнечной системы) в теории преодолеет такое расстояние только за 12 лет и 10 месяцев, не учитывая смещения планеты-цели, корректировки курса и гравитации остальных планет Солнечной системы, которые могут дополнительно повлиять на длину пути и длительность полета корабля. Впрочем, на данный момент космические аппараты развивают такую и даже более высокие скорости только для того, чтобы избавиться от притяжения планеты или звезды – дальнейший полет в целях экономии происходит куда более медленно.
Источник
В чём измеряются далёкие расстояния в космосе?
Расстояния в космосе настолько огромны, что нам очень трудно понять: а насколько это далеко? Например, мы можем представить легко расстояния до соседних населённых пунктов, гораздо труднее нам вообразить расстояние до другой страны, а мысленно проложить путь на иной континент, пожалуй, под силу лишь путешественникам. А теперь попробуйте представить путь, к примеру, на край Солнечной системы! В километрах их уже не запишешь (ибо получаются слишком громоздкие цифры), и у астрономов есть для этого особые единицы измерения – астрономическая единица, парсек, световой год. В этой статье мне бы и хотелось рассказать о них!
Километр
Если учёным необходимо описать расстояние между относительно близкими объектами, например, между соседними планетами и их спутниками, то удобнее это сделать в километрах. Например, расстояние от Солнца до Меркурия – 58 млн км, от Земли до Луны 380 000 км, ближайшее от Земли до Марса – 55, 76 млн км.
Астрономическая единица
В масштабах Солнечной системы ещё актуальны привычные нам километры и метры, но всё же они довольно неудобны. Чтобы не писать слишком длинные цифры, учёные часто используют астрономические единицы. Одна астрономическая единица (сокращённо а. е.) соответствует среднему расстоянию от Солнца до Земли – 150 миллионов км. Ну а если вам хочется узнать наиболее конкретное число, то астрономическая единица считается равной в точности 149 597 870 700 метрам. Например, если мы будем описывать расстояние от Земли до Сатурна в км, то кратчайший путь составит 1195 млн км, или 8 астрономических единиц. Среднее расстояние от Земли до Нептуна = 4, 35 млрд км, или 29 а. е. Как видим, проще записывать в а. е.
Чтобы хотя бы немного представить, насколько это далеко, то скажем, что одну а. е. пешеход со скоростью 5 км/ч преодолел бы за 3424 года! Если ехать на машине со скоростью в 100 км/ч, то на этот же путь у вас бы ушли долгих 170 лет.
Астрономическая единица в пределах «домашних» масштабов – величина, конечно же, большая. Но всё-таки за пределами Солнечной системы она будет всего лишь крохотным отрезком на очень длинной «линейке», поэтому переходим к следующей величине – световому году.
Световой год
Это наиболее распространённая единица измерения. Огромные расстояния в космосе измеряются световыми годами. Световой год – это путь, который свет преодолевает за год — 9 триллионов км, ну а кому хочется более громоздкое число, то вот, пожалуйста: 9 460 730 472 581 км.
Парсек
Это ещё одна единица измерения расстояний в космосе, которая довольно часто встречается в разных источниках. Парсек больше светового года примерно в 3 раза. 1 парсек = 3, 2616 светового года, или 1 парсек = 30, 9 трлн км! С их помощью определяют очень большие расстояния, в основном между звёздами, галактиками и их скоплениями, причём, не просто в парсеках, а даже в кило- и мегапарсеках.
Само слово «парсек» образовано от двух слов: «параллакс» и «секунда», поскольку его определяют, как расстояние до объекта, годичный параллакс которого будет равен одной угловой секунде.
Чтобы понять это определение, рассмотрим движение Земли вокруг Солнца. Каждые полгода наша планета оказывается на противоположных по отношению друг к другу точках орбиты. Если смотреть с Земли на достаточно близкую звезду, нам будет казаться, что она колеблется «туда-сюда» на фоне Вселенной.
Тот же эффект возникнет, если поднять вверх большой палец, вытянуть вперёд руку и поочерёдно закрывать один глаз. Попробуйте это сделать прямо сейчас 🙂 Что заметили? Создаётся ощущение, будто вы двигаете рукой – это и есть параллакс – мнимое смещение ближнего объекта относительно дальнего фона (пусть это даже будет стена).
Проследив, как меняются углы от наблюдателя до звезды или до какой-нибудь далёкой галактики, можно вычислить расстояние. Как это сделать? Представьте прямоугольный треугольник, основание которого – это расстояние от Земли до Солнца (напомним, что оно равняется одной а. е.). Катет треугольника – это расстояние до звезды, а угол определяет, насколько с нашей точки зрения будет меняться положение объекта на небе.
Небо делится на 360 градусов. В каждом градусе 60 угловых минут, а в каждой угловой минуте 60 угловых секунд. Получается, что небосвод поделён на 3600 угловых секунд. Так, параллакс ближайшей к нам звезды Проксима Центавра составляет примерно 0, 77 угловой секунды. Именно настолько она смещается за то время, пока наша планета совершает половину оборота вокруг Солнца. С помощью этих данных учёные вычислили, что от Проксимы Центавра нас отделяет расстояние в 1,3 парсека или 4 световых года.
Источник