Презентация по географии на тему "Земля во Вселенной" (5 класс, география)

Представления древних народов о Вселенной

Гипотезы ученых о Вселенной и ее современная модель

Солнечная система

Небесные тела

Звезды и созвездия

Оглавление

Вселенная – это космическое пространство и все, что его заполняет: небесные тела, газ, пыль.

В Индии полагали, что Земля плоская и опирается на спины огромных слонов, которые стоят на черепахе. А черепаха, в свою очередь, стоит на змее, которая олицетворяет небо и как бы замыкает земное пространство.

Народы, проживающие на берегах рек Тигр и Евфрат, представляли Землю в виде горы, которую со всех сторон окружает море. А над ними в виде опрокинутой чаши расположено звездное небо.

Земля в представлении древних жителей Индии

Земля в представлении древних жителей Египта

К Оглавлению

Древнегреческий ученый Аристотель ( 384 г. до н.э. – 322 г. до н.э.) предполагал, что в центре Вселенной расположена шарообразная Земля, а вокруг нее вращаются восемь небесных сфер, твердых и прозрачных. На них неподвижно закреплены небесные тела – Солнце, Луна и другие звезды. Девятая сфера обеспечивает движение всех остальных сфер.

Доказательство шарообразности Земли Аристотель видел в характере лунных затмений, при которых тень, бросаемая Землёй на Луну, имеет по краям округловатую форму, что может быть только при условии шарообразности Земли. Аристотель кроме того первым доказал шарообразность и Луны на основе изучения её фаз. Его сочинение «Метеорология» явилось одной из первых работ по физической географии.

Аристотель и его схема Вселенной

Клавдий Птолемей (100 – 170 гг. н.э.) полагал, что в центре Вселенной также расположена неподвижная Земля, а вокруг нее вращаются Луна, Солнце и пять других планет, а также сфера неподвижных планет, которая ограничивает пространство Вселенной.

Основным трудом Птолемея стало «Великое математическое построение по астрономии» в тринадцати книгах, представлявшее собой энциклопедию астрономических и математических знаний древнегреческого мира. В данном труде содержался каталог звездного неба, который описывал 48 созвездий. Система Птолемея была практически общепринятой в западном и арабском мире — до создания гелиоцентрической системы Николая Коперника.

Птолемей и его схема Вселенной

Гелиоцентрическая система в варианте Николая Коперника (1473 – 1543 гг.) может быть сформулирована в семи утверждениях:

орбиты и небесные сферы не имеют общего центра;
центр Земли — не центр Вселенной, только центр орбиты Луны;
все планеты движутся по орбитам, центром которых является Солнце, и поэтому Солнце является центром мира;
расстояние между Землёй и Солнцем очень мало по сравнению с расстоянием между Землёй и неподвижными звёздами;
суточное движение Солнца — воображаемо, и вызвано эффектом вращения Земли, которая поворачивается один раз за 24 часа вокруг своей оси, которая всегда остаётся параллельной самой себе;

- Земля (вместе с Луной, как и другие планеты), обращается вокруг Солнца, и поэтому те перемещения, которые, как кажется, делает Солнце — не более чем эффект движения Земли;
- это движение Земли и других планет объясняет их расположение и конкретные характеристики движения планет.

Коперник и его схема Вселенной

Итальянский ученый Джордано Бруно (1548-1600 гг.) считал, что Вселенная бесконечна, она не имеет и не может иметь единого центра. Солнце – центр Солнечной системы. Но само оно – одна из множества звезд, вокруг которых обращаются планеты. И на этих планетах, по мнению, тоже есть жизнь.

Итальянский ученый Галилео Галилей (1564-1642 гг.) – самостоятельно построил первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Вскоре ему удалось его усовершенствовать, и телескоп давал увеличение в 32 раза. Стоит отметить, что именно Галилей ввел понятие «телескоп».
С помощью своего изобретения Галилей рассмотрел на поверхности Луны неровности и темные пятна на Солнце. Солнечные пятна не оставались неподвижными, они перемещались по его поверхности, но всегда в одну сторону, т.е. Солнце вращается вокруг своей оси.
У Юпитера он обнаружил 4 спутника, а также выявил период их обращения.
Галилей установил, что Венера меняет фазы, т. е. это доказывало, что она светит отражённым светом Солнца.

Галилей отметил также странные «придатки» у Сатурна, но открытию кольца помешали слабость телескопа и поворот кольца, скрывший его от земного наблюдателя. Полвека спустя кольцо Сатурна открыл и описал Гюйгенс, в распоряжении которого был 92-кратный телескоп.

Галилео Галилей и его изобретение - телескоп

Современная наука предполагает такую модель Вселенной
Наша Земля входит в состав Солнечной системы, которая является частью Галактики (гигантского скопления звезд). Наша и другие галактики, в свою очередь, образуют скопления галактик, а они – сверхскопления. Мир Вселенной очень многообразен и содержит бесчисленное количество небесных тел и их систем.

Новое представление о строении вселенной

К Оглавлению

Солнечная система - планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца. Она сформировалась путём гравитационного сжатия газопылевого облака примерно 4,57 млрд лет назад.

Четыре меньшие внутренние планеты — Меркурий, Венера, Земля и Марс (также называемые планетами земной группы) — состоят в основном из силикатов и металлов. Четыре внешние планеты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (также называемые газовыми гигантами) — намного более массивны, чем планеты земной группы. Крупнейшие планеты Солнечной системы, Юпитер и Сатурн, состоят главным образом из водорода и гелия; внешние, меньшие Уран и Нептун, также помимо водорода и гелия, содержат в составе своих атмосфер метан и угарный газ.

Меркурий – назван в честь древнеримского бога торговли — быстроногого Меркурия, поскольку она движется по небесной сфере быстрее других планет. Является ближайшей планетой к Солнцу и наименьшей планетой системы (0,055 массы Земли). Среднее расстояние Меркурия от Солнца чуть меньше 58 млн км.
Планета обращается вокруг Солнца за 88 земных суток. Температура на поверхности Меркурия колеблется от −180 до +430 °C. Солнечная сторона нагревается гораздо больше, чем полярные области и обратная сторона планеты.

У планеты нет спутников. Характерными деталями рельефа его поверхности, помимо ударных кратеров, являются многочисленные лопастевидные уступы, простирающиеся на сотни километров.

Считается, что они возникли в результате приливных деформаций на раннем этапе истории планеты во время, когда периоды обращения Меркурия вокруг оси и вокруг Солнца не вошли в резонанс. Меркурий имеет крайне разреженную атмосферу, она состоит из атомов, «выбитых» с поверхности планеты солнечным ветром.

Схема движения орбиты Меркурия

Венера – названа в честь одноименной древнеримской богини любви и красоты - она сияет ярче всех звезд и хорошо видна невооруженным глазом. Это вторая планета системы, среднее расстояние Венеры от Солнца — 108 млн км. Венера близка по размеру к Земле (0,815 земной массы). Спутников нет.
Период обращения вокруг Солнца равен 224,7 земных суток; средняя орбитальная скорость — 35 км/с. Её орбита очень близка к круговой. Температура на поверхности Венеры (на уровне среднего радиуса планеты) — около 477 °C, причём её суточные колебания незначительны. Наиболее вероятной причиной столь высокой температуры является парниковый эффект, возникающий из-за плотной атмосферы, богатой углекислым газом.

Земля — третья от Солнца планета, находится в 150 млн км от Солнца. Пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы. Иногда упоминается как Мир или Голубая планета. Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми организмами.

Земля является крупнейшей и самой плотной из внутренних планет. У Земли наблюдается тектоника плит. Среди планет земной группы Земля является уникальной (прежде всего, за счет гидросферы). Атмосфера Земли радикально отличается от атмосфер других планет — она содержит свободный кислород. У Земли есть один естественный спутник — Луна, единственный большой спутник планет земной группы Солнечной системы.

Луна — естественный спутник Земли. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км. Атмосфера практически отсутствует. Поверхность Луны занимают обширные гористые области – материки(более светлые части), более темные называются морями – сравнительно ровные и покрыты застывшей вулканической лавой. На поверхности также много кратеров – удары метеоритов.
Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть обращение Луны вокруг Земли и вращение вокруг собственной оси синхронизировано.

Марс – назван в честь древнеримского бога войны(Марс или Арес). Среднее расстояние от Марса до Солнца составляет 228 млн. км, период обращения вокруг Солнца равен 687 земным суткам. Температура на планете колеблется от −153 °C на полюсе зимой и до более +20 °C на экваторе в полдень. Средняя температура составляет −50 °C.

Атмосфера Марса, состоящая в основном из углекислого газа, очень разрежена. Давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного. Климат, как и на Земле, носит сезонный характер. Угол наклона Марса к плоскости орбиты почти равен земному и составляет 25,1919°; соответственно, на Марсе, так же как и на Земле, происходит смена времён года.

Две трети поверхности Марса занимают светлые области, получившие название материков, около трети — тёмные участки, называемые морями. Моря сосредоточены главным образом в южном полушарии планеты, а в северном полушарии, помимо обширных вулканических равнин, находятся две области крупных вулканов, на краю одной из них находится самая известная в Солнечной системе гора Олимп – высота которой составляет 27 км.

Марс и его поверхность в районе холма Хасбанда

Пыльные вихри на Марсе, сфотографированные марсоходом «Спирит» 15 мая 2005 года

У Марса есть два естественных спутника — Фобос и Деймос (в переводе с древнегреческого — «страх» и «ужас», имена двух сыновей Ареса, сопровождавших его в бою), которые имеют неправильную форму. Оба спутника были открыты американским астрономом Асафом Холлом в 1877 году.

У Фобоса и Деймоса, как и у Луны, угловая скорость движения по орбите равна угловой скорости собственного вращения, поэтому они всегда повернуты к Марсу одной и той же стороной.

Фобос и Деймос

Пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером, схож по составу с планетами земной группы, поскольку состоит из силикатов и металлов. Крупнейшими объектами пояса астероидов являются карликовая планета Церера и астероиды Паллада, Веста и Гигея.

Анимация вращения Весты. Виден огромный кратер вблизи южного полюса астероида

Пояс астероидов

Юпитер — назван в честь древнеримского бога неба и дневного света, является пятой планетой от Солнца, и крупнейшей в Солнечной системе – масса планеты в 317 раз больше массы Земли. Расстояние между Солнцем и Юпитером составляет 765 млн км, период обращения вокруг Солнца равен 11,86 г. Температура на планете составляет около −130 °C.

Планета представляет собой гигантский быстро вращающийся шар. В его атмосфере расположены длинные слои облаков, из-за которых Юпитер выглядит полосатым. Пока точно неизвестно, что представляет собой поверхность Юпитера. Ученые предполагают, что она жидкая или даже газообразная, а в центре есть твердое ядро. На Юпитере заметно так называемое Красное Пятно. Люди наблюдают за ним уже на протяжении 300 лет. За это время оно не раз меняло свои размеры и яркость, временами ненадолго исчезало. Ученые считают, что это гигантский атмосферный вихрь.

У Юпитера имеются слабые кольца, оптически очень тонкие и состоят из мелких частиц пыли. По данным на октябрь 2014 года, у Юпитера известно 67 спутников — наибольшее значение среди планет Солнечной системы. По оценкам, спутников может быть не менее сотни.

Движение атмосферы на Юпитере

Юпитер

Красное пятно

Четыре самых крупных спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты ещё в 1610 году Галилео Галилеем.
Наибольший интерес представляет Европа, обладающая глобальным океаном, в котором не исключено наличие жизни. Специальные исследования показали, что океан простирается вглубь на 90 км, его объём превосходит объём земного Мирового океана.
Ио интересен наличием мощных действующих вулканов. Поверхность спутника залита продуктами вулканической активности и имеет ярко-жёлтую окраску с пятнами коричневого, красного и тёмно-жёлтого цветов.
Ганимед является самым большим спутником не только Юпитера, но и вообще в Солнечной системе среди всех спутников планет. Ганимед и Каллисто покрыты многочисленными кратерами, на Каллисто многие из них окружены трещинами.
На Каллисто, как предполагается, также есть океан под поверхностью спутника; на это косвенно указывает магнитное поле Каллисто, которое может быть порождено наличием электрических токов в солёной воде внутри спутника.

Сатурн — назван в честь древнеримского бога земледелия, является шестой планетой от Солнца. Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем составляет 1430 млн км. Двигаясь со средней скоростью 9,69 км/с, Сатурн обращается вокруг Солнца за 10 759 суток (примерно 29,5 года). Температура на планете держится в районе −170 °C.

Верхние слои атмосферы Сатурна состоят на 96,3 % из водорода и на 3,25 % — из гелия. Имеются примеси метана, аммиака, фосфина, этана и некоторых других газов. На Сатурне дуют сильные ветра, аппараты зарегистрировали скорости воздушных потоков 500 м/с. Ветра дуют в основном в восточном направлении (по направлению осевого вращения). Во время бурь и штормов на Сатурне наблюдаются мощные разряды молнии.

Планету окружают яркие кольца – образованы различными частицами, камнями, глыбами разных размеров, покрытые инеем, снегом и льдом. Существует три основных кольца и четвёртое — более тонкое. При диаметре около 250 000 км их толщина не достигает и километра.

На сегодняшний момент известны 62 естественных спутника планеты. Самый известный Титан - для которого доказано стабильное существование жидкости на поверхности. Это единственный спутник планеты, обладающий плотной атмосферой.

Уран — планета Солнечной системы, седьмая по удалённости от Солнца. Была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и названа в честь греческого бога неба. Средняя удалённость планеты от Солнца составляет 2,8 млрд км. Период полного обращения Урана вокруг Солнца составляет 84 земных года. Температура на поверхности составляет −224 °C.

Основу атмосферы Урана составляют водород и гелий. Он имеет намного более холодное ядро, чем другие газовые гиганты, и излучает в космос очень мало тепла. У Урана есть слабо выраженная система колец, состоящая из очень тёмных частиц диаметром от микрометров до долей метра.

Уникальным среди других планет его делает то, что он вращается «лёжа на боку»: наклон оси его вращения к плоскости равен примерно 98°. Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар.

У Урана открыты 27 спутников; крупнейшие — Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль и Миранда.

Нептун — восьмая и самая дальняя планета Солнечной системы. Планета была названа в честь римского бога морей. Среднее расстояние между Нептуном и Солнцем — 4,55 млрд км, и полный оборот вокруг Солнца у него занимает 164,79 года. Температура Нептуна в верхних слоях атмосферы близка к −220 °C, а в центре составляет по различным оценкам до 7000—7100 °C.

Атмосфера Нептуна состоит в основном из водорода и гелия, наряду со следами углеводородов и, возможно, азота, однако содержит более высокую долю льдов: водного, аммиачного, метанового. Ядро Нептуна состоит главным образом из льдов и горных пород. Следы метана во внешних слоях атмосферы, в частности, являются причиной синего цвета планеты. В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы, по некоторым оценкам, их скорости могут достигать 2100 км/ч.

У Нептуна имеется 14 известных спутников. Крупнейший — Тритон, является геологически активным, с гейзерами жидкого азота. Тритон — единственный крупный спутник, движущийся в обратном направлении.

Плутон — крупнейшая известная карликовая планета Солнечной системы. Названа в честь греческого бога подземного царства. Первоначально Плутон причисляли к обычным планетам, но в 2006 году Ассамблея Международного астрономического союза исключила ее из класса планет. Минимальное расстояние от Солнца до Плутона составляет 4,4 млрд км, а максимальное – 7,4. Полный оборот вокруг Солнца занимает 250 лет.

Атмосфера Плутона очень разрежена и состоит из газов, испаряющихся из поверхностного льда. Это азот с примесью метана и угарного. Температура на Плутоне составляет от от −230,1 °C до −218°С.

У Плутона известно пять естественных спутников, один из которых — Харон — намного больше остальных. Он был открыт в 1978 году Джеймсом Кристи, а остальные — значительно позже с помощью телескопа «Хаббл». Никту и Гидру обнаружили в 2005 году, Кербер — в 2011, Стикс — в 2012.

К Оглавлению

1 января 1801 года итальянский астроном Джузеппе Пиацци в свой телескоп обнаружил новое небесное тело, которое выглядело как звезда. Оно получило название астероид (от греч. «астер» – звезда и «оидос» – вид). Астероиды значительно уступают по массе и размерам планетам, имеют неправильную форму и не имеют атмосферы, хотя при этом и у них могут быть спутники.

В настоящий момент в Солнечной системе обнаружены сотни тысяч астероидов. По состоянию на 11 января 2015 г. в базе данных насчитывалось 670 474 объекта, из которых для 422 636 точно определены орбиты и им присвоен официальный номер, более 19 000 из них имели официально утверждённые наименования.

Комета (от др.-греч. κομήτης, komḗtēs — волосатый, косматый) — небольшое небесное тело, обращающееся вокруг Солнца по коническому сечению с весьма растянутой орбитой. На данный момент обнаружено более 400 короткопериодических комет.

Кометы, прибывающие из глубины космоса, выглядят как туманные объекты, за которыми тянется хвост, иногда достигающий в длину нескольких миллионов километров. Ядро кометы представляет собой тело из твёрдых частиц, окутанное туманной оболочкой, которая называется комой. Ядро диаметром в несколько километров может иметь вокруг себя кому в 80 тыс. км в поперечнике. Потоки солнечных лучей выбивают частицы газа из комы и отбрасывают их назад, вытягивая в длинный дымчатый хвост, который движется за ней в пространстве.

Метеор (др.-греч. μετέωρος, «небесный»), «падающая звезда» — явление, возникающее при сгорании в атмосфере Земли мелких метеорных тел (например, осколков комет или астероидов).

Метеоры следует отличать от метеоритов. Метеором называется не объект, а явление, то есть светящийся след осколка кометы. И это явление называется метеором независимо от того, улетит ли этот объект из атмосферы обратно в космическое пространство, сгорит ли в ней за счёт трения или упадёт на Землю метеоритом.

Метеорит — тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного объекта. Как правило, это обломки астероидов, попадающие в атмосферу планет и не успевающие в ней сгореть. После столкновения с планетой, на месте падения метеорита образуются кратеры.

К Оглавлению

Звезда — массивный газовый шар, излучающий свет и удерживаемый силами собственной гравитации и внутренним давлением, в недрах которого происходят (или происходили ранее) реакции термоядерного синтеза.

Звезды классифицируют в зависимости от спектра их излучения и эволюционного этапа, на котором находится звезда.

Ближайшая к нам – Солнце. Представляет собой гигантский пылающий шар, температура внутри которого 15 млн градусов Цельсия. Солнце состоит из водорода, и других элементов с меньшей концентрацией: железа, никеля, кислорода, азота, кремния, серы, магния, углерода, неона, кальция и хрома. Оно испускает огромное количество тепла и света. На землю попадает лишь незначительная часть, остальное рассеивается в космосе. Но и этого достаточно, чтобы на Земле наблюдались такие явления как круговорот воды, движение воздуха, существование живых организмов и пр.

Солнце и подобные ему звезды называют карликами и в зависимости от спектра разделяются на желтые, оранжевые, красные, черные и коричневые.

Звезды большего размера называются гигантами - тип звёзд со значительно большим радиусом и высокой светимостью, чем у звёзд главной последовательности, имеющих такую же температуру поверхности. Обычно звёзды-гиганты имеют радиусы от 10 до 100 солнечных радиусов и светимости от 10 до 1000 светимостей Солнца.

Сверхгиганты — одни из самых массивных звёзд. Массы сверхгигантов варьируются от 10 до 70 масс Солнца, светимости — от 30 000 вплоть до сотен тысяч солнечных. Радиусы могут сильно отличаться — от 30 до 500, а иногда и превышают 1000 солнечных, тогда их ещё можно называть гипергигантами.

В основном массивные звезды наблюдаются в областях активного звёздообразования — рассеянных звёздных скоплениях и рукавах спиральных галактик.

Все звёзды, кроме одной, могут быть связаны с каким-либо созвездием, именованным участком небесной сферы. Хотя существует 88 современных созвездий, небесная сфера фактически разделена на 89 участков неправильной формы, так как созвездие Змеи состоит из двух отдельных частей: Головы Змеи на западе и Хвоста Змеи на востоке.

Единственной звездой, которая не принадлежит ни к одному из созвездий, является Солнце.

Большая Медведица — созвездие северного полушария неба. Семь звёзд Большой Медведицы составляют фигуру, напоминающую ковш с ручкой. Наилучшие условия видимости — в марте—апреле. Видно на всей территории России круглый год.

Южный Крест — созвездие южного полушария неба, наименьшее по площади созвездие на небе. Четыре ярких звезды образуют легко узнаваемый символ, который служил для навигации: линия, проведённая через звёзды γ и α Южного Креста приблизительно проходит через Южный полюс мира на расстоянии в 4,5 раза дальше, чем расстояние между звёздами. Это особенно важно, поскольку на южном небе нет яркой полярной звезды.

К Оглавлению