Тема уроку. Земля і Місяць.
Мета уроку: дізнатись про внутрішню будову Землі; з'ясувати можливі причини змін клімату на Землі;
виявити причину зміни фаз Місяця; обчислити період повторення затемнень Сонця та Місяця; розглянути властивості поверхні Місяця.
Тип уроку: комбінований. Наочні посібники: комп'ютерні програми, фотографії, слайди.
План розкриття теми уроку
-
Внутрішня будова Землі.
-
Будова атмосфери.
-
Парниковий ефект та його вплив на зміни клімату.
-
Фази Місяця.
-
Затемнення Сонця і Місяця та їхня періодичність.
-
Природа місячної поверхні.
-
Дослідження Місяця за допомогою автоматичних міжпла
нетних станцій.
-
Дослідження Місяця пілотованими космічними кораблями
«Аполлон».
82
g-BANOHL
Розробки окремих уроків
Загальний коментар
На початку вказівок до першого уроку з теми «Сонячна система» ще раз згадаймо те, що було сказано з приводу можливого підходу до вивчення цієї теми в розділі І. Але якщо вчитель уважатиме за потрібне дотримуватися традиційної схеми викладання, то відзначимо таке: перед вивченням нового матеріалу треба зробити стислий огляд будови й основних складових Сонячної системи принаймні для того, щоб з'ясувати місце Землі в Сонячній системі.
Земля є предметом вивчення цілої низки наук, з яких школярі найбільш повно обізнані з географією. Тому слід лише стисло підсумувати основні відомості про розміри, фігуру, внутрішню будову, рельєф поверхні та атмосферу нашої планети. А більшу увагу бажано зосередити на космічних чинниках еволюції Землі, сучасних екологічних проблемах і ролі астрономії та космонавтики в їх розв'язанні.
Серед космічних факторів еволюції Землі та її біосфери як середовища, в якому живе людство, треба вказати на такі: сонячно-земні зв'язки (вплив корпускулярного сонячного випромінювання на магнітне поле, йоносферу та атмосферу Землі); сонячні та місячні припливи в океані, атмосфері та твердому тілі Землі; можливі катастрофічні зіткнення Землі з астероїдами (астероїдна небезпека); зміни клімату Землі внаслідок збурень в її орбітальному русі (зокрема через довгоперіодичні зміни ексцентриситету земної орбіти); зміни клімату внаслідок проходження Сонячної системи в її русі навколо центра Галактики крізь пилову туманність, що може призвести до зменшення сонячної енергії, яку одержує Земля; спалах відносно недалекої наднової зорі, що може спричинити різке короткочасне збільшення інтенсивності галактичних космічних променів. При цьому більш-менш докладно окремі чинники можна розглядати на інших уроках, наприклад, під час вивчення Сонця, малих тіл Сонячної системи, Галактики тощо.
Що ж до екологічної проблематики, то найголовнішими тут є дві обставини. Перша пов'язана з тим, що лише на основі порівняльного вивчення всіх складових Сонячної системи й, насамперед, великих планет можна зрозуміти процеси, які відбуваються в різних оболонках Землі. Це передовсім її кора та верхня мантія, гідросфера та атмосфера. А це, у свою
83
g-BANOHL
Розділ II
чергу, є необхідною умовою розв'язання екологічних проблем і переходу до побудови ноосфери — спільного розвитку (ко-еволюції) зовнішніх оболонок Землі, її біосфери та людської цивілізації.
Друга обставина полягає в тому, що розв'язання нагальних екологічних проблем (забруднення атмосфери та океану, збереження озонового шару, зростання парникового ефекту) потребує постійного контролю (моніторингу) довкілля. А космічні супутникові засоби є найбільш придатними та ефективними для цього. Як правило, вони у своїй принциповій основі споріднені з астрофізичними методами вивчення інших планет. Так, аналіз інфрачервоного випромінювання атмосфери дозволяє визначати вертикальний розподіл температури в атмосфері, розподіл у ній певних домішок — пилу, водяної пари, вуглекислого газу тощо; радіолокаційні методи дозволяють визначати вологість ґрунтів, ступінь солоності води в океанах.
У частині уроку, пов'язаній із вивченням Місяця, звернімо увагу на такі моменти. Слід чітко пояснити учням: причиною того, що ми із Землі бачимо лише одну півкулю світила, є рівність періодів його орбітального та осьового обертання, а не відсутність останнього, як іноді вважають. Щодо припливних явищ цікаво відзначити те, що, мабуть, саме вони, а точніше відпливи, сприяли життю, яке зародилося в океані, вийти на суходіл. Морські організми, лишаючись раз у раз після відпливу на березі, поступово пристосувалися до нових умов, потім заполонили весь суходіл.
Подальше освоєння Місяця, насамперед створення на його поверхні постійної науково-дослідної бази (зокрема для астрономічних досліджень),— це завдання, до розв'язання якого впритул підійшла сучасна космонавтика. А науково-технічний потенціал України, що ще зберігся, дозволяє їй узяти активну участь у цьому.
У майбутньому Місяць буде слугувати проміжним стартовим майданчиком для польотів людини на Марс та інші тіла Сонячної системи. Існує цікава ідея — видобувати ізотоп Гелію 3Не, який накопичується в поверхневому шарі Місяця, і використовувати його як паливо для термоядерних електростанцій, що може значно спростити здійснення керованого термоядерного синтезу. Стосовно доцільності створення астрономічної обсерваторії на Місяці див. коментар до задачі 10 на с. 166.
84
g-BANOHL
g-BANOHL
Розробки окремих уроків
І
Відплив; парниковий ефект; вузол орбіти; перша чверть; затемнення Місяця; півтінь; затемнення Сонця; повний Місяць; приплив; кратер; реголіт; Сарос; місячне море; термінатор; новий Місяць; тінь; озоновий шар; фаза Місяця; остання чверть; ядро; льодовиковий період; сидеричний місяць; синодичний місяць; тропосфера.
Відповіді на тести та вправи з підручника «Астрономія-11»
7.1. Г. 7.2. В. 7.3. В. 7.4. А; В. 7.5. Б; В; Г.
-
Земля належить до планет земної групи.
-
Через велику кількість води в океанах. Вода в рідкому
стані завдяки великій питомій теплоємності влітку нако
пичує величезну енергію, яка виділяється взимку. Тому
взимку середня температура є вищою на узбережжі морів
та океанів.
-
Температура в тропосфері з висотою знижується, бо со
нячне світло майже не поглинається в земній атмосфері,
але поглинається водою в океанах, ґрунтом — на матери
ках. Вода океанів та темна поверхня материків випромі
нюють назад у космічний простір електромагнітні хвилі
вже в інфрачервоній частині спектра, які поглинаються
парою води та вуглекислим газом в атмосфері, і, таким чи
ном, вищу температуру мають нижні шари атмосфери.
-
Місяць у першій чверті видно ввечері, тому ніч буде місяч
ною приблизно до півночі.
-
У безповітряному просторі на поверхні Місяця вода мит
тєво закипає за будь-якої температури та випаровується
або замерзає.
-
Період обертання Місяця навколо своєї осі дорівнює пе
ріоду його обертання навколо Землі. Якби ці два періоди
відрізнялись хоча б на хвилину, то ми поступово змогли б
побачити з поверхні Землі всю поверхню Місяця.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
7.1. В атмосфері Землі найбільше:
А. Кисню. Б. Водню. В. Азоту. Г. Озону. Д. Гелію. Відповідь. В.
85
Розділ II
7.2. Парниковий ефект в атмосфері Землі створює:
А. Вуглекислий газ. Б. Пара води. В. Азот. Г. Чадний газ. Д. Хмари. Відповідь. А; Б.
7.3. На поверхні Землі зареєстровано таку найнижчу темпера
туру:
А. -53 °С . Б. -65 °С . В. -77 °С . Г. -68 °С . Д. -88 °С . Відповідь. Д.
7.4. На поверхні Місяця зареєстровано таку найвищу темпера
туру:
А. +240 °С. Б. +190 °С. В. +140 °С. Г. +100 °С. Д. +60 °С. Відповідь. В.
7.5. Уперше в історії людства досяг поверхні Місяця косміч
ний апарат:
А. 1968 p., «Аполлон-11», США. Б. 1970 p., місяцехід, СРСР. В. 1966, «Луна-9», СРСР. Г. 1965, «Аполлон-1», США. Д. 1959, «Луна-2», СРСР. Відповідь. Д.
7.6. Зміну клімату й льодовиковий період можуть викликати
такі причини:
А. Збільшення вуглекислого газу в атмосфері. Б. Атомна війна. В. Рух материків. Г. Зустріч Землі з астероїдом. Д. Фази Місяця. Відповідь. Б; Г.
7.7. До складу поверхневого шару Місяця входять:
А. Скляні кульки. Б. Цемент. В. Іржа. Г. Сніг. Д. Пісок. Відповідь. А.
7.8. Скільки часу триває день на Місяці?
А. 12 год. Б. 15 год. В. 15 земних діб. Г. 27 земних діб. Д. 29,5 земної доби. Відповідь. В.
7.9. Вага космонавтів на поверхні Місяця:
А. У 4 рази більша, ніж на Землі. Б. У 4 рази менша, ніж на Землі. В. У 6 разів більша, ніж на Землі. Г. У 6 разів менша, ніж на Землі. Д. Така ж, як на Землі. Відповідь. Г.
86
g-BANOHL
Розробки окремих уроків
7.10. Які небезпечні для життя промені затримує шар озону
в земній атмосфері?
A. Рентгенівські промені. Б. Ультрафіолетові промені.
B. Гамма-промені. Г. Інфрачервоні промені. Д. Радіохвилі.
Відповідь. Б.
7.11. На Північному полюсі півроку триває полярна ніч. Скіль
ки разів за цей час там можна побачити схід і захід Місяця?
Відповідь, б або 7 разів.
7.12. Визначити максимальну довжину місячної тіні.
Відповідь. Максимальна довжина місячної тіні буде в день, коли Земля знаходиться в афелії на відстані152 млн км. У цей день кутовий радіус Сонця а = ібЧб*. Довжина ті-
г
ні L = ~ 379 000 км; де і лінійний радіус Місяця.
sin a
7.13. Чому під час затемнення Місяця його поверхня світиться
червонуватим світлом? Які промені освітлюють у цей час
поверхню Місяця?
Відповідь. Сонячні промені заломлюються в атмосфері Землі й таким чином потрапляють усередину місячної тіні. Крім того, крізь атмосферу краще проходять червоні промені, бо короткохвильове випромінювання поглинається й розсіюється. Отже, під час затемнень Місяця його поверхня освітлюється сонячними променями.
7.14. Кількість затемнень Сонця і Місяця приблизно однакова.
Але чому набагато частіше ми спостерігаємо повні затем
нення Місяця, у той час як повні затемнення Сонця ми ба
чимо досить рідко?
Відповідь. Затемнення Місяця можна побачити на всій півкулі Землі, де Місяць знаходиться над горизонтом. Затемнення Сонця бачить набагато менше людей, а саме ті, які знаходяться у вузькій смузі, куди потрапила тінь від Місяця.
7.15. Визначте свою вагу на поверхні Місяця.
Відповідь. Вона буде меншою в 6 разів, ніж на Землі.
87
g-BANOHL
Розділ II
УРОК 8
Тема уроку. Планети земної групи.
Мета уроку: виявити основні закономірності будови планет земної групи; познайомитись із фізичними умовами на планетах; показати, що фізичні умови на Землі є найкращими для життя людей; переконати учнів у необхідності збереження природи на Землі, бо в Сонячній системі немає іншої планети, на яку ми могли б переселитись у разі якоїсь екологічної катастрофи.
Тип уроку: комбінований.
Наочні посібники: глобуси планет, карти планет, комп'ютерні
програми, фотографії.
План розкриття теми уроку
-
Особливості планет земної групи.
-
Внутрішня будова планет земної групи.
-
Меркурій.
-
Венера.
-
Марс.
Загальний коментар
Порівняльне вивчення планет земного типу найбільш корисне для виявлення особливостей і можливої еволюції Землі. Порівняння потужності та хімічного складу атмосфер цих планет наочно виявляє вплив на саму наявність та властивості атмосфери, маси, розмірів планети, що визначають другу космічну швидкість для даної планети. А відстань від Сонця та відбивна здатність поверхні планети визначають середню швидкість молекул різних газів в атмосфері. Співвідношення між цими швидкостями й визначає спроможність планети втримати ті чи інші гази у своїй атмосфері. При цьому час життя даного газу в атмосфері суттєво залежить від його молекулярної маси.
Наявність атмосфери та її потужність відчутно впливають на формування рельєфу поверхні планети — від чи не вирішальної ролі метеоритного бомбардування поверхні на Меркурії до значення внутрішніх ендогенних чинників (вулканізму
88
g-BANOHL
Розробки окремих уроків
на Венері та глобальної тектоніки плит на Землі). Проміжним випадком є Марс.
Фізичні умови на Меркурії та Венері аж ніяк не сприяють існуванню на них життя. Слід також зауважити, що попри відмінності в умовах на цих планетах їх об'єднує дуже повільне порівняно з іншими планетами добове обертання. У Меркурія — це наслідок гальмівної дії припливного тертя, що виникало під час сонячних припливів у його корі, поки його осьове обертання не прийшло в резонанс 2 : 3 із його орбітальним рухом. Сучасний період осьового обертання Венери склався під спільною припливною дією Сонця та Землі й перебуває в стані певного резонансу з періодами орбітального руху як самої Венери, так і Землі.
Питання «Чи є життя на Марсі, чи нема життя на Марсі?» стало майже сакраментальним після появи в 1956 р. кінофільму «Карнавальна ніч». Але й до цього воно мало вже давню історію. її віхами було «відкриття» А. Скіапареллі ще в XIX ст. велетенських каналів на Марсі, нібито споруджених марсіанською цивілізацією, діяльність на початку XX ст. гарячого прихильника ідеї наявності життя на Марсі аматора й мецената астрономії Е. Пікерінга, вихід у світ науково-фантастичних романів Г. Уеллса, О. Толстого, Е. Берроуза. Був упевнений у наявності рослинного життя на Марсі відомий астроном Г. А. Тихов. Справді, умови на Марсі — наявність принаймні влітку в екваторіальній зоні додатних температур, наявність на планеті води, а в атмосфері кисню (хоч і в малій кількості) — дозволяють припустити можливість існування життя на цій планеті хоча б у вигляді мікроорганізмів і нижчих рослин.
При цьому дуже важливою є наявність рідкої води на поверхні планети. Зараз за умов дуже низького атмосферного тиску на Марсі це протягом тривалого часу неможливо. А наявність на поверхні Марса русел, зроблених потоками рідини, можна пояснити тим, що внаслідок впливу на прецесійний рух осі обертання Марса інших планет нахил цієї осі до нормалі до площини орбіти може змінюватися з певним великим періодом від 10° до 35° (зараз він становить 25° ). А за найменшого значення цього нахилу повинні руйнуватися полярні шапки Марса. Вуглекислота, з якої вони в основному складаються, переходить в атмосферу, її тиск підвищується, і стає можливим
89
g-BANOHL
g-BANOHL
Розділ II
існування рідкої води на поверхні планети. Дослідження Марса під час останніх космічних місій до нього показали, що можливою є і поява на ньому короткочасних потоків рідкої води в разі її виділення з вічної мерзлоти внаслідок локального розігрівання марсіанського ґрунту завдяки тектонічним процесам або ударам метеоритів.
Однак принципова можливість існування життя та чиїсь суб'єктивні бажання того, щоб воно було насправді,— це одне, а об'єктивна реальність — то інше. Спроби знайти докази існування мікроорганізмів у марсіанському ґрунті, зроблені спус-кальними апаратами «Вікінг», не дали позитивних результатів. Плануються нові експерименти, які мають дати відповідь на питання про наявність життя на Марсі. Підтвердження існування життя на іншій планеті стало б взагалі одним із найважливіших відкриттів у всій історії людства. Воно б мало величезне наукове значення, бо сприяло б розв'язанню проблеми походження життя. Але треба бути готовим до того, що життя на Марсі немає, більше того, імовірність цього значно більша від того, що воно там є.
т
Атмосфера; магнітне поле; кора; магнітосфера; мантія; альбедо; ядро; полярні шапки; літосфера; парниковий ефект; пилові бурі; планети земної групи.
Відповіді на тести та вправи з підручника «Астрономія-11»
8.1. Б. 8.2. Б; В. 8.3. Г. 8.4. Б. 8.5. А.
-
За високої температури +430°С середня швидкість моле
кул газів досягає критичної другої космічної швидкості,
і тому в гравітаційному полі Меркурія не може існувати
стала атмосфера.
-
У зворотному напрямку навколо осі обертається Венера.
-
Зміна пір року відбувається на Землі й на Марсі.
-
В атмосфері Венери величезна кількість вуглекислого га
зу, який створює парниковий ефект, що значно підвищує
температуру біля поверхні планети.
-
На поверхні Марса виявлено русла висохлих річок. Це
свідчить про те, що колись на поверхні планети існувала
вода в рідкому стані.
9 0
Розробки окремих уроків
8.11. Умови для існування життя можуть бути у верхніх шарах атмосфери Венери та під поверхнею Марса, де можуть бути водойми рідкої води, хоча це й малоймовірно.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
8.1. Який газ є основним компонентом атмосфери Венери?
А. Кисень. Б. Водень. В. Азот. Г. Вуглекислий газ. Д. Гелій. Відповідь. Г.
8.2. Парниковий ефект в атмосфері Венери створює:
А. Вуглекислий газ. Б. Кисень. В. Азот. Г. Чадний газ. Д. Хмари. Відповідь. А; Д.
8.3. На поверхні Марса зареєстровано таку найнижчу темпе
ратуру:
А. -50 °С. Б. -66 °С. В. -133 °С. Г. -163 °С. Д. -88 °С. Відповідь. В.
8.4. Де на поверхні Венери зареєстровано найвищу температу
ру +480 °С?
А. На екваторі опівдні. Б. На екваторі опівночі. В. На полюсах. Г. На відстані 1000 км на північ від екватора. Д. На відстані 4000 км на південь від екватора. Відповідь. А; Б; В; Г; Д.
8.5. Температура кипіння води на поверхні Марса:
А. +10 °С . Б. +40 °С . В. +77 °С . Г. +100 °С . Д. +3 °С . Відповідь. Д.
8.6. Найвища гора в Сонячній системі знаходиться:
А. На Меркурії. Б. На Місяці. В. На Землі. Г. На Марсі. Д. На Венері. Відповідь. Г.
8.7. Чому на поверхні Венери переважають червоні кольори?
А. На Венері атмосфера пропускає сонячне випромі
нювання практично тільки в червоній частині спектра.
Б. Поверхня Венери має температуру +480 °С і світить
ся в червоній частині спектра. В. На Венері багато дію
чих вулканів, із яких витікає розплавлена магма червоно
го кольору. Г. На Венері дують сильні вітри й виникають
пилові бурі, під час яких червоний пісок здіймається в по
вітря. Д. На Венері багато заліза, тому іржа дає червоний
колір поверхні.
Відповідь. А; Б.
91
g-BANOHL
Розділ II
8.8. Чи зможуть космонавти ходити по поверхні Венери?
А. Зможуть ходити без скафандрів, бо там такі ж умови, як на Землі. Б. Зможуть ходити в скафандрах. В. Не зможуть ходити навіть у скафандрах, бо атмосферний тиск 90 атм не витримає жоден скафандр. Г. Не зможуть ходити навіть у скафандрах, бо на Венері нема твердої поверхні. Д. Не зможуть ходити, бо сильні кислотні дощі виведуть із ладу будь-який скафандр. Відповідь. В.
8.9. Чому зникли «канали» на Марсі?
А. Канали випарувались. Б. Канали були оптичною ілюзією. В. Канали занесло піском. Г. Канали замулило під час сильних дощів. Д. Канали замерзли, бо на Марсі змінився клімат. Відповідь. Б.
-
Чим пояснюється червоний колір марсіанського ґрунту?
А. На Марсі атмосфера пропускає сонячне випромінюван
ня тільки в червоній частині спектра. Б. Поверхня Мар
са має температуру +500 °С і світиться в червоній частині
спектра. В. На Марсі багато діючих вулканів, із яких ви
тікає розплавлена магма червоного кольору. Г. На Марсі
дують сильні вітри й виникають пилові бурі, під час яких
червонуватий пісок здіймається в повітря. Д. На Марсі ба
гато заліза, тому іржа дає червоний колір поверхні.
Відповідь. Г; Д.
-
Чому поверхню Меркурія часто порівнюють із поверхнею
Місяця? Чим схожі поверхні цих тіл і чим відрізняються?
Відповідь. Меркурій та Місяць схожі тим, що там відсутня
атмосфера й на поверхні безліч кратерів. Різниця в тому,
що вдень поверхня Меркурія нагрівається до вищої темпе
ратури.
-
Чому Венеру вважають негостинною для людей планетою?
Відповідь. Бо на поверхні Венери всюди, від екватора до
полюсів, температура і вдень і вночі не опускається нижче
за +480 °С , в атмосфері майже немає кисню, а тиск сягає
90 атм. За таких умов космонавти навіть у скафандрах не
зможуть жити на поверхні Венери.
-
Які є докази того, що колись на поверхні Марса існувала
вода в рідкому стані та були моря?
Відповідь. Там виявлено русла висохлих річок.
92
g-BANOHL
Розробки окремих уроків
8.14. Чи випадають на Марсі дощі?
Відповідь. Дощі на Марсі не випадають, бо температура кипіння води на поверхні +3 °С .
8.15. Із чого складаються полярні шапки Марса?
Відповідь. Із вуглекислого газу у твердому стані та снігу.
УРОК 9
Тема уроку. Планети-гіганти та Плутон.
Мета уроку: виявити головні відмінності між планетами земної групи та планетами-гІгантами, з'ясувати причини їхнього виникнення; дізнатись про внутрішні джерела енергії, завдяки яким ці планети випромінюють у космос більше енергії, ніж отримують від Сонця; зрозуміти природу кілець навколо Сатурна та інших планет;
дізнатися про природу супутників планет-гігантів та Плутона.
Тип уроку: комбінований. Наочні посібники: комп'ютерні програми, відеофільми, фотографії.
План розкриття теми уроку
-
Юпітер.
-
Сатурн.
-
Уран.
-
Нептун.
-
Плутон.
Загальний коментар
Цей урок присвячено вивченню зовнішніх планет Сонячної системи. їх об'єднує значна відстань від Сонця, хоча самі планети дуже різні. Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун за своїми розмірами, середніми густинами та хімічним складом значно відрізняються від планет земного типу і справді заслуговують назви планет-гігантів. Спільною рисою цих планет є також те, що вони мають численні «родини» супутників, досить різних за своїми властивостями.
93
g-BANOHL
Розділ II
Однак Юпітер і Сатурн, з одного боку, та Уран і Нептун, з другого, істотно різняться між собою. Різниця полягає не стільки в розмірах цих пар планет (хоча й у цьому теж), скільки в їхньому хімічному складі. Юпітер і Сатурн — воднево-гелієві планети (у приблизно середньокосмічному співвідношенні між ними) з домішками льодяної компоненти (вода, аміак, метан) і важкої компоненти (силікати, метали), сконцентрованої в їхніх відносно невеликих ядрах. Уран і Нептун складаються в основному з льодяної компоненти (вода, аміак, метан, вуглекислота), хоча в мантіях цих планет зазначені речовини перебувають у рідкому стані, а вміст водню та гелію там менший від 10 % . Указана різниця є наслідком розподілу речовини в протопланетній хмарі. У районі теперішніх Юпітера й Сатурна утворився максимум поверхневої густини, де відбулося накопичення водню та гелію під час витиснення їх із внутрішньої зони під впливом потужного сонячного вітру тоді, коли Сонце проходило у своєму розвитку стадію Т Тільця, тобто приходило в стан рівноваги після початку в його ядрі термоядерних реакцій і додавання до термодинамічного тиску променевого.
Специфічною особливістю Урана є зворотний напрямок його осьового обертання (кут між напрямками на північні полюси його орбіти й самою планетою становить 98°). Це різко виділяє Уран з-поміж інших планет і є, певно, наслідком якоїсь катастрофічної події в його історії.
Спільним для планет-гігантів є наявність значного магнітного поля дипольного типу (серед планет земного типу подібне магнітне поле має лише Земля). Особливо виділяється своїм великим магнітним полем і протяжною магнітосферою велетень серед планет — Юпітер. Істотну відмінність має й магнітне поле Нептуна: центр його магнітного диполя не збігається з центром планети, а знаходиться приблизно посередині між центром і поверхнею Нептуна.
Цікавою проблемою є стан водню в глибоких шарах Юпітера. Справа в тому, що в періодичній системі елементів Гідроген знаходиться в першій групі, де решта елементів — це метали. Теоретичні дослідження показують, що за великих тисків (^10 Мбар) водень також мусить переходити в металічний стан. А такі тиски мають досягатися в надрах Юпітера за моделями його внутрішньої будови. У той же час проблема металічного водню може мати велике практичне значення. Мала
94
g-BANOHL
g-BANOHL
Розробки окремих уроків
молекулярна маса водню заважає його використанню як екологічного палива, утримання водню в металічному стані допомогло б розв'язати цю проблему.
Плутон зовсім не схожий на планети-гіганти. Відкритий у 1930 p., він був найменшою за розміром і найменш відомою з великих планет. Але з відкриттям у 90-х роках минулого століття багатьох тіл, які рухаються навколо Сонця на відстанях, дещо більших або менших від Плутона, стало зрозуміло, що насправді Плутон є найбільшим представником нового утворення в Сонячній системі — зовнішнього поясу астероїдів. Він дістав назву поясу Койпера на честь американського астронома Дж. Койпера, який передбачав його існування ще в 50-х роках. Виникла дискусія про статус Плутона, і було вирішено все ж продовжувати вважати його однією з великих планет, щоб не вносити змін до великої кількості навчальної та науково-популярної літератури. Однак відкриття в останні роки в поясі Койпера об'єктів якщо не більших від Плутона, то принаймні зіставних із ним за розмірами (деякі вагання пов'язані тут із невизначеністю їхньої відбивної здатності) знову ставлять перед астрономами питання про класифікацію Плутона. Хоча деякою мірою це питання стосується не суті справи, а лише певної традиції.
т
Газово-рідкі планети; Велика Червона Пляма; хімічний склад; не-теплове випромінювання; зони та смуги хмар; магнітне поле; джерело внутрішньої енергії; планети-гіганти; шари хмар.
Відповіді на тести та вправи з підручника «Астрономія-11»
9.1. В. 9.2. Г. 9.3. Г. 9.4. Д.
-
Планети-гіганти мають великі розміри, невелику густи
ну та складаються з водню, гелію та льодяної компоненти.
-
За хімічним складом Юпітер нагадує зорі, і на ньому від
сутня тверда поверхня. До того ж, Юпітер має всередині
настільки великі запаси тепла, що випромінює дещо біль
ше енергії, ніж отримує від Сонця.
-
У воднево-гелієвій мантії Сатурна гелій утворює краплі
(бо в разі підвищення тиску виникає явище неповної роз
чинності гелію у водні), які конденсуються в атмосфері як
своєрідний туман і потім випадають у вигляді дощу.
9 5
Розділ II
-
Вісь обертання Урана лежить майже в площині його орбіти,
тому тропічна зона майже збігається з Полярним колом.
-
593,4 млн км та 968,2 млн км.
9.11. Бо там є вода та органічні сполуки (насамперед метан та аміак), але ця гіпотеза є малоймовірною.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
9.1. Які гази є основним компонентом атмосфер планет-гі-
гантів?
А. Кисень і азот. Б. Водень і кисень. В. Азот і водень. Г. Кисень і вуглекислий газ. Д. Водень і гелій. Відповідь. Д.
9.2. Велику Червону Пляму помічено на планеті:
А. Плутон. Б. Юпітер. В. Уран. Г. Сатурн. Д. Нептун. Відповідь. Б.
9.3. Велика Чорна Пляма знаходиться на планеті:
А. Юпітер. Б. Сатурн. В. Уран. Г. Нептун. Д. Плутон. Відповідь. Г.
9.4. Коли астрономи відкрили Велику Червону Пляму на
Юпітері?
А. 300 років тому. Б. 100 років тому. В. 20 років тому (АМС «Піонер»). Г. 10 років тому (АМС «Вояджер-1»). Д. 2000 року (космічним телескопом «Габбл»). Відповідь. А.
9.5. Велику Червону Пляму утворює:
А. Велетенський вулкан на поверхні Юпітера. Б. Велетенський вулкан на поверхні Сатурна. В. Вихор в атмосфері Юпітера. Г. Вихор в атмосфері Нептуна. Д. Вогнище аборигенів на супутнику Юпітера — Європі. Відповідь. В.
9.6. Велику Чорну Пляму утворює:
А. Велетенський вулкан на поверхні Сатурна. Б. Велетенське провалля на поверхні Урана. В. Вихор в атмосфері Юпітера. Г. Вихор в атмосфері Нептуна. Д. Чорна діра в хмарах Урана. Відповідь. Г.
9.7. Температура під хмарами планет-гігантів:
А. Збільшується, бо в надрах цих планет відбуваються термоядерні реакції. Б. Збільшується, бо в надрах цих планет
96
g-BANOHL
Розробки окремих уроків
зростають тиск і густина. В. Зменшується, бо білі хмари на цих планетах відбивають сонячну енергію. Г. Зменшується, бо суцільна хмарність не пропускає сонячної енергії і на поверхні цих планет стоїть лютий мороз -200 °С . Д. Залишається сталою. Відповідь. Б.
9.8. Під хмарами на поверхні Юпітера можуть існувати:
А. Материки й океани рідкої води за температури +20 °С . Б. Тверда поверхня з металічного водню за температури -250 °С .В. Океан рідкого водню за температури +2000 °С . Г. Крига й замерзлий океан із води. Д. Крига й замерзлий океан із метану. Відповідь. В.
9.9. На якій планеті Сонячної системи в хмарах найнижча
температура опускається до -215 °С ?
А. На Землі. Б. На Марсі. В. На Юпітері. Г. На Сатурні. Д. На Урані. Е. На Нептуні. Відповідь. Д.
9.10. Яка планета Сонячної системи наприкінці XX ст. знахо
дилась найдалі від Сонця?
А. Юпітер. Б. Сатурн. В. Уран. Г. Нептун. Д. Плутон. Відповідь. Г.
9.11. У 2000 році спостерігалось сполучення Юпітера та Сатур
на, коли ці планети знаходились майже на одній прямій із
Сонцем. Як можна обчислити наступну дату такого сполу
чення?
Відповідь. За допомогою формули для синодичного періо
ду обертання планети: — = , де Тг, Т2 —сидерич-
S Ті Т2
ні періоди обертання Юпітера та Сатурна. Наступне сполучення Юпітера та Сатурна буде у 2020 році.
9.12. Обчисліть свою вагу на поверхні Плутона.
Відповідь. Вага на Плутоні в 16 разів менша, ніж на Землі.
9.13. Освітленість планет сонячними променями зменшується
обернено пропорційно квадрату відстані планети від Сон
ця. Підрахуйте, яка максимальна освітленість сонячними
променями на поверхні Плутона, якщо на поверхні Землі
опівдні Сонце створює освітленість 1,36105 люксів.
Відповідь. 150 лк.
97
g-BANOHL
Розділ II
9.14. Де на Урані знаходяться тропіки, якщо площина екватора утворює з площиною його орбіти кут 98° ? Відповідь. На широті 82°.
УРОК 10
Достарыңызбен бөлісу: |