Мириады сверкающих огоньков различных размеров и разной степени яркости, одиночных и собранных в небольшие россыпи, которые можно увидеть, взглянув на небо ночью при ясной погоде, — на самом деле множество небесных тел, каждое из них состоит из огромной массы раскаленного газа. Особенности звёздного неба на окружающем мире в 3 классе проходят школьники, изучают учёные-астрономы в своих обсерваториях.
Такие разные звёзды
Звёздами принято называть излучающие собственный свет астрономические тела, представляющие собой массивные сгустки газа. В состоянии равновесия такие структуры удерживаются благодаря силам собственной гравитации, а также внутреннему давлению. В недрах таких сгустков происходят или когда-то происходили реакции термоядерного синтеза. В ходе ядерной реакции выделяется количество энергии, достаточное для того, чтобы компенсировать ту, которая тратится на излучение.
Ближайшей к планете Земля звездой является Солнце. Она расположена намного ближе к Земле, чем другие такие же небесные светила. Поэтому с поверхности планеты не видно многих других звёзд, так как они существенно дальше, и их свечение из-за этого незаметно. А на самом деле Солнце — далеко не самая яркая звезда в Галактике.
В сообщении о звёздах в 3 классе по окружающему миру следует упомянуть о различии небесных светил по цветам. Видимый цвет большинства из них — бело-голубой, истинный же зависит от температуры небесного тела и многих других факторов. Учёные выделяют следующие классы звёзд:
- Красные гиганты. Такие астрономические объекты имеют относительно низкий температурный показатель, около 3−5 тысяч Кельвинов. Однако известно, что они обладают огромным резервом светимости. Внешние слои красных гигантов содержат в себе большое количество углерода. В сообщении об этих гигантах должны быть приведены и примеры таких небесных светил, а также объяснено, что такое красные звёзды. Их названия в 3 классе обычно не называют — их обозначают буквами латинского алфавита и названием созвездия, иногда добавляя цифры.
- Белые карлики. К этой стадии эволюции приходит подавляющее большинство звезд на этапе завершения своего существования. Сгусток звездного вещества сжимается, но не бесконечно, а до тех пор, пока гравитация не уравновесится давлением электронов. Когда габариты звезды уменьшаются до сотни раз, её плотность увеличивается способна превышать плотность воды в 1000000 раз. На этой стадии развития звезду называют белым карликом. Теперь у неё больше нет источника энергии, который был раньше, и она начинает постепенно остывать, после чего станет невидимой, тёмной. Белые звёзды и их названия в 3 классе почти не изучаются, но некоторые из них хорошо известны всем — например, Сириус или Вега.
- Голубые звёзды. Для них характерными чертами являются высокий вращательный момент и очень высокая температура, существенно превышающая температуру других аналогичных небесных тел с сопоставимой светимостью. Примером этой категории может служить Альфа Жирафа, Тау Большого Пса.
- Жёлтые карлики. К этой категории астрономических тел принято относить небольшие по своей величине звёзды, имеющее массу, близкую к массе Солнца. Их свечение жёлтого цвета выделяется в ходе в термоядерных процессов синтеза гелия из водорода. Поверхность подобных небесных тел разогревается до 5−6 тыс. Кельвинов. Звёзды, относящиеся к жёлтым карликам, способны проживать до 10 млрд лет. Водород в их составе постепенно сгорает, этот процесс является причиной существенного, многократного увеличения размеров небесных тел. Так происходит превращение жёлтого карлика в красного гиганта. Избавляясь от внешних оболочек, такие звёзды могут образовывать планетарные туманности. Ядра их при этом постепенно эволюционируют в белых карликов, обладающих большой плотностью. Солнце является жёлтым карликом.
- Переменные звёзды. Сюда относятся те, чьё свечение во время наблюдения изменяет свою яркость. Период таких изменений может быть разным (от тысячных долей секунды до нескольких лет). В качестве примера такой звезды можно привести Полярную.
Из комментариев к классификации звёзд становится видно, что разные классы — это, по сути, разные стадии развития небесных тел.
Учёными выделяется ещё одна разновидность — коричневые карлики. Так называют ту малую долю протозвёзд, которые, образуются из уплотняющегося газового облака, но так и не достигают температуры, достаточной для запуска реакции термоядерного синтеза. Их масса очень мала — в 10 раз меньше солнечной. По масштабам Галактики, живут они крайне недолго, постепенно остывая в течение сотен миллионов лет.
Зарождение из звёздного вещества
Звёздный колыбелью учёные называют молекулярное облако, внутри которого по причине гравитационной неустойчивости постепенно волнообразно нарастает плотность. Исходным материалом для образования звезды является среда, состоящая из пыли и газа. С точки зрения химического состава, это в основном гелий и водород. Движущим механизмом, благодаря которому из газа и пыли образуется светящееся небесное тело, является гравитационное сжатие (гравитационный коллапс) — катастрофически быстрое сжатие будущего небесного светила. Таким событием, как правило, заканчивается череда изменений, происходящих со звездами, имеющими массу свыше 3 масс Солнца.
В результате весьма интенсивного вращения сгусток межзвездного газа постепенно наращивает свои размеры, увеличиваясь в несколько раз. Температура ближе к его центру может приближаться к нескольким миллионов градусов Кельвина, благодаря чему раскаленный газ начинает светиться.
По итогам уроков по окружающему миру, посвящённых звёздам, третьеклассники должны в своем рассказе ответить на вопросы:
- откуда берутся звёзды;
- чем они различаются между собой;
- какие существуют разновидности.
Обстоятельных ответов будет достаточно для создания проекта на тему о небесных светилах.
Процесс формирования звезды может замедляться при наличии располагающейся в ядре Галактики сверхмассивной чёрной дыры. Как правило, замедление формирования звёзд в этих случаях наблюдается в области, близкой к центру этой галактики.
Скопления небесных светил
Еще в древности люди, глядя на звёздное небо, выделяли в россыпях сверкающих огоньков характерные фигуры, образуемые наиболее ярким светящимся небесными телами. Эти астрономические участки, на которые делится небесная сфера и сегодня, помогает людям ориентироваться на звёздном небе.
Фактически звёзды, находящиеся в одном созвездии, никак не связаны друг с другом; они могут находиться как очень близко, так и очень далеко от Земли. Расстояние между ними может быть любое.
Находя определенную систему, заключённую во взаимном расположении звезд в созвездиях, древние люди придавали им особое значение, давали названия исходя из того, на что похожим показалось им скопление светил.
При подготовке доклада про созвездия оптимальным вариантом будет, если ребёнок снабдит его рисунками, изображающим скопление небесных светил, а также изобразит соседние созвездия и укажет, какое из них как называется. Такую информацию может дать любой атлас созвездий, определитель звёзд или учебник по астрономии.
Наиболее известными являются зодиакальные созвездия — это те, которые располагаются вблизи эклиптики, поэтому в ходе годичного оборота через них последовательно проходит центр Солнца.
Интересным является тот факт, что в наше время в период с 30 ноября по 17 декабря центр Солнца проходит через созвездие Змееносца. Так что зодиакальных созвездий могло быть и 13. Однако традиционно сложилось так, что Змееносца к зодиакальному кругу не перечисляют.
Созвездия северного и южного полушарий
Официально международной астрономической ассоциацией зарегистрировано 88 созвездий. Учёные разделили их на 3 неравные разные группы.
- 31 созвездие находится в северном полушарии;
- 48 — в южном.
- 9 располагаются в обоих полушариях.
Характерной особенностью является различное расположение созвездий на небосводе в разные времена года. Наиболее известными являются следующие созвездия:
- Большая и Малая Медведицы. Эти созвездия отчётливо видны в области северного полушария на протяжении всего года. Созвездие Малой Медведицы знаменито тем, что на конце её «ковшика» располагается Полярная звезда, следуя за которой, путешественник берёт направление на север.
- Кассиопея. Своё название это скопление звезд получило в честь Кассиопеи — героини древнегреческих мифов. Оно сверкает на небосводе на протяжении всего года. Его довольно легко узнать: основные светила его складываются в подобие буквы М.
- Созвездие Ориона особенно хорошо видно в зимнее время. Примечательной особенностью его считается Пояс Ориона, состоящий из трех необычно ярких звезд.
- Лебедь. Это созвездие, напротив, хорошо видно летом. При наличии определенной доли фантазии у наблюдателя оно может показаться похожим на очертания крупной птицы с расправленными крыльями. Звезда, располагающаяся в хвосте лебедя, считается одной из самых красивых и ярких на небосводе.
Звёздное небо — это не только красиво. Внимательно изучив соответствующий раздел учебника, школьники ознакомятся с отдельными элементами небесной сферы — созвездиями, многие из которых имеют свои легенды. Практическое применение таких знаний выражается в существенном облегчении ориентации на звёздном небе, а вместе с тем и на местности.
