*Колокол уже прозвенел, но Рената не очень спешила появляться в аудитории. Ученики удивленно пересматривались, так как профессор обычно приходила раньше, поэтому сегодняшняя ситуация ввела всех присутствующих в замешательство. Лишь спустя десять минут профессор забежала в аудиторию и виновато улыбнулась.*- Всем доброе утро! Погода сегодня замечательная! Только не говорите мне, что вы не слепили снеговика. После лекции все на улицу, наступило время веселья и снежных боев. Тема у нас сегодня относительно легкая, поэтому силы у вас останутся. Не будем медлить, ведь из-за моего опоздания мы упустили уйму времени. - *На одном дыхании выпалила профессор.*
-
Смена времен года – это результат движения Земли вокруг Солнца, при котором в течение года северное и южное полушария по очереди получают максимум солнечного света и тепла. Это происходит не потому, что Земля то приближается к Солнцу, то отдаляется от него, как некоторые думают. Причина в том, что
угол наклона земной оси не меняется при вращении Земли вокруг своей оси и ее движении по орбите вокруг Солнца. Если в северном полушарии лето, это значит, что земная ось (или Северный полюс) наклонена к Солнцу. При этом северная часть планеты получает больше солнечного света и тепла, согревающего землю и воду. Дни становятся длиннее, на дворе стоит жаркое лето. Южное полушарие в это время года находится в тени, то есть ночи становятся длиннее, а дни короче, поэтому земля, воздух и вода не успевают как следует прогреться. Это напоминает процесс поджаривания шашлыка на вертеле – сторона, повернутая к огню, поджаривается больше.
Через шесть месяцев Земля перемещается к противоположной стороне солнца, и теперь ситуация меняется – отклоненный от Солнца Северный полюс получает меньше тепла, и поэтому в данном полушарии наступает зима. А южное полушарие, наоборот, теперь получает больше тепла, и сюда приходит долгожданное лето.
*Ученица Слизерина нетерпеливо подняла руку и быстро задала волнующий её вопрос.* - А как же весна и осень? О них вы ничего не сказали.
- Это промежутки между летом и зимой, когда солнечный свет попадает на Землю под углом. При этом и северное и южное полушария получают приблизительно одинаковое количество тепла.
*Профессор взмахнула волшебной палочкой и на доске появился первый рисунок.*- Весной воздух нагревается, потому что дни становятся длиннее, а осенью остывает, потому что дни становятся короче. Очень просто. Именно это чередование нагревания и остывания, а также идеальное положение Земли относительно Солнца делают нашу планету неповторимым островком Солнечной системы, на котором возможно существование жизни.
*Рената осмотрела всех присутствующих на лекции и улыбнулась. Материал действительно был легким, так как ученики на задних партах были заняты чем-то более важным.* - Какой же вывод мы можем сделать?
Расстояние от Земли до Солнца является важным фактором. При возникновении Солнечной системы расстояние от планеты до Солнца определяло температуру на поверхности этой планеты. А от этого, в свою очередь, зависел климат на всей планете, наличие либо отсутствие атмосферы и океанов. На ближайших к Солнцу планетах нет воды, ведь температура их поверхности настолько высока, что моря просто-напросто выкипели. Если на планетах, расположенных от Солнца дальше, чем Земля, есть вода, то она находится не в жидком, а в твердом состоянии, то есть это лед. Расстояние от Земли до Cолнца идеально подходит для поддержания оптимальной температуры, при которой вода может встречаться во всех своих трех состояниях: твердом (лед на полюсах и горных вершинах), жидком (вода в морях и океанах, реках и озерах) и газообразном (облака, состоящие из мельчайших капель воды, которые затем выпадают на Землю в виде дождя либо снега).
- Значит, уникальность Земли только в правильном расстоянии от нее до Солнца? Если бы Марс был поближе к Солнцу, то стал бы как наша планета? -
*Задумчиво произнес ученик Равенкло и вопросительно посмотрел на профессора.* - Спасибо за прекрасный вопрос! Расстояние – это довольно важный, определяющий фактор. Но размеры и плотность планеты также важны. Ведь от этого зависит, сможет ли сила притяжения удержать атмосферные газы. Если газы слишком легкие, или планета слишком маленькая, чтобы удержать их, то произойдет «утечка» части атмосферы в космос. Вот почему на Венере такая ужасная атмосфера – легкие газы постепенно испарились, и у поверхности планеты остались только тяжелые и токсичные углекислый газ и оксид серы. Но эта тема другой лекции.
Земля также обладает мощным магнитным полем, возникающим в результате протекания токов в ее жидком металлическом ядре. Магнитное поле защищает нашу планету от опасного солнечного и космического излучений, поэтому Земля является идеальным местом для жизни. И хочу открыть вам секрет, который может слегка напугать. Упомянутая мною ранее «утечка» есть и на Земле. Водород с нашей планеты испаряется в космос, только происходит намного медленнее, чем было на Венере. В конце концов целые океаны высохнут, а климат изменится до неузнаваемости. Но для этого потребуется несколько миллиардов лет, поэтому пока волноваться нечего.
*Мисс Вагнер присела на краюшек стола и вновь взмахнула волшебной палочкой.* - Да, записываем новую тему.
- Те двенадцать космонавтов, которым посчастливилось прогуляться по Луне, утверждают, что поверхность Луны похожа на пустыню, это печальное, но невероятно красивое место. Там есть валуны, камни, горы и кратеры, образовавшиеся в результате столкновения метеора с Луной. Там также есть широкие плоские равнины, так называемые лунные моря. Каждая такая равнина образовалась в результате выхода вулканической лавы на поверхность планеты. Лава растекалась, образуя ровную и гладкую поверхность.
Активных вулканов на Луне больше нет, но в свое время было много. Так же, как и Земля,
Луна состоит из нескольких слоев. На поверхности расположена твердая кора, по плотности похожая на земную. Под корой находится частично расплавленная мантия, окружающая внешнее и внутреннее ядро. На протяжении 100 – 150 лет после формирования Луны взбудораженная мантия выплескивалась на поверхность через отверстия в коре в виде раскаленной лавы, образуя при этом множество вулканов. Но внутренние слои Луны быстро остыли и стабилизировались, поэтому лунные вулканы уже давно перестали существовать. А те немногие, которые остались, представляют собой небольшие возвышенности всего в несколько сот метров высотой.
*Почти все ученики удивленно пересматривались и перешептывались, обсуждая услышанное.*- Многие из вас думали, что Луна – это просто лишь большой камень. А на ней, оказывается, есть и моря, и горы, и вулканы. Луна действительно во многом схожа с нашей планетой. И астрономы полагают, что это неспроста. Ведь Луна образовалась из обломков Земли. Вы уже слышали о теории Большого взрыва. А ведущая теория возникновения Луны называется
теорией гигантского столкновения. Около 4,5 миллиарда лет назад, на заре возникновения солнечной системы и Земли, последняя была просто одним из нескольких планетоподобных небесных тел, постепенно увеличивающихся в размерах и вращающихся вокруг солнца в первичном пылевом диске. Одно из таких тел, возможно, огромный астероид, отколовшийся от планеты-карлика, врезался в Землю и отколол от нее довольно большой кусок. Образовавшиеся при этом обломки взлетели в космос в виде миллиардов тонн пыли и раскаленных камней. Вокруг Земли образовалось кольцо из осколков (похожие кольца можно наблюдать у Сатурна), которые постепенно собирались вместе под действием силы тяготения, образуя твердое тело.
- Некоторое время этот новый спутник (Луна) оставался в расплавленном состоянии, на его раскаленной поверхности извергались вулканы и текла лава; затем он начал остывать и через 900 миллионов лет достиг более-менее устойчивого состояния, в котором находится и сейчас. Этот холодный и твердый шар в четыре раза меньше Земли. Он делает полный оборот вокруг нашей планеты за 27,3 дня и удален от нас на расстояние 384 400 километров.
- Значит, на Луне нет ни воды, ни воздуха, ни силы тяжести? -
*Быстро протараторила ученица Гриффиндора.* - Я правильно поняла?
- Луна слишком мала, чтобы удержать воду, воздух и атмосферу. Следовательно, на Луне нет защитного слоя, который мог бы поглощать и задерживать солнечное излучение. Поэтому температура на поверхности планеты экстремальная: от -170 градусов С в тени до 130 градусов С на солнце. Сила тяжести, хоть и маленькая, на Луне есть. Любой объект Вселенной обладает силой тяжести, просто она зависит от его размеров. Луна намного меньше Земли, следовательно, ее притяжение намного слабее. Сила притяжения у поверхности Луны в шесть раз меньше, чем на Земле, поэтому на видеокадрах высадки на Луну космонавты подпрыгивают, будто на пружинах.
- Думаю, вы замечали, что
Луна меняет форму. Вы задумывались ранее, почему так происходит? Иногда она круглая, иногда – полукруглая либо похожая на серп. Иногда освещена ее левая половина, а бывает – правая. Случается, что Луны и вовсе не видно. Когда Луна исчезает, значит, наступило новолуние.
- Я уже упоминала, что Луна делает полный оборот вокруг Земли каждые 27,3 дня, почти за месяц. Это значительно больше 24 часов, то есть того времени, которое требуется нашей планете, чтобы обернуться вокруг своей оси. Именно поэтому Луна (когда мы можем ее видеть) всходит и заходит, как Солнце. Но для того, чтобы Луна была видна всегда, нужно чтобы ее положение относительно Земли и Солнца не менялось в течении года. Поэтому, чтобы Луна всегда находилась за Землей напротив Солнца (как в полнолуние), необходимо, чтобы она проходила половину пути вокруг Земли за то же время, за которое Земля проходит половину орбиты вокруг Солнца. Тогда Луна делала бы оборот вокруг Земли за год, а не за месяц.
- Но Луна вращается вокруг Земли в двенадцать раз быстрее, чем Земля вращается вокруг Солнца. Следовательно, положение Луны относительно Земли постоянно изменяется: то она за Землей, то между Землей и Солнцем, то справа либо слева от Земли.
Также нужно помнить, что Луна имеет форму шара, то есть это не плоское, а выпуклое зеркало. А поэтому она отражает свет только с той стороны, которая освещена Солнцем, и чаще всего с Земли видна только часть освещенного диска. Поэтому для смены лунных фаз (изменения формы луны) есть сразу две причины: движение Луны и частичное отражение солнечного света.
1. Когда Луна расположена за Землей и повернута к нам освещенной стороной, наступает
полнолуние.
2. Когда Луна находится между Землей и Солнцем, ее освещенная сторона повернута к Солнцу, и поэтому мы не видим Луну. Эта фаза Луны называется
новолунием.
3. Когда Луна расположена под прямым углом к Земле и Солнцу, нам видна только половина освещенной стороны Луны, то есть ее
четверть.
4. А в промежутках между этими положениями мы видим тонкий
серпик (меньше половины освещенного диска) либо почти целый
круг (больше половины освещенного диска).
- Возможно, кто-то из вас хотел спросить, а может даже вспомнил о том, что существует
лунное затмение. Это когда Луна действительно частично исчезает, когда находится точно за Землей. Также Луна может закрыть Солнце и стать причиной солнечного затмения, когда находится прямо перед ним. Это случается довольно редко, потому что орбита Луны и орбита вращения Земли вокруг Солнца расположены в разных плоскостях. Орбита Луны немного наклонена, поэтому в большинстве случаев она проходит выше или ниже воображаемой линии, на которой расположены Земля и Солнце. И по той же причине Луну можно наблюдать практически каждую ночь (за исключением новолуния, конечно).
- Иногда Луна проходит точно перед Солнцем, и тогда случается солнечное затмение. Но даже в этом случае затмение будет видно не везде. В самом пятне лунной тени можно будет наблюдать
полное солнечное затмение, а вблизи него –
только частичное солнечное затмение. Во время частичного солнечного затмения Луна закрывает Солнце не полностью, а только частично, как будто Солнце пытается «проглотить» Луну.
| Ближайшие солнечные затмения |
|
14 декабря 2020
10 июня 2021
4 декабря 2021
30 апреля 2022
25 октября 2022
20 апреля 2023
|
- Во время солнечного затмения тень от Луны падает на Землю, но бывает и наоборот. Когда Луна проходит точно за Землей в одной плоскости с ней, тогда тень от Земли падает на Луну и закрывает ее. Астрономы называют это явление лунным затмением. Удивительно, но Луна не исчезает, а становится темно-красной.
- И последнее, сколько же длится год на Земле? Один оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365,5 суток. Вот почему год длится 365 дней, а остатки сумируются, и каждый четвертый год увеличивается на 1 день. Этот день, как вы знаете, приходится на 29 февраля. Такой год длится 365 дней и называется высокосным.
| Високосный год очень легко вычислить делением числового значения года на 4. Если число делится без остатка, то год считается високосным.
Например:
2020:4 = 505 (2020 год - високосный, так как делится без остатка);
2021:4 = 505.25 (2021 - не високосный, так как при делении получится остаток).
|
*Рената устало улыбнулась и указала волшебной палочкой на доску.* - Запишите задания и можете идти отдыхать. - *Почти что со звоном колокола произнесла профессор.*
Задания
- Определите, какие из этих годов високосные 2022, 2024, 2025, 2032. Просчитайте каждый и объясните.
- Почему расстояние от Земли до Солнца играет очень важную роль для жизни в целом?
Минимум 500 символов. - (Эта лекция только для 4 курсов)
Дополнительные задания
- Сочинение-размышление. Считается, что високосный год не сулит ничего хорошего. Как вы к этому относитесь? Минимум 800 символов.
- Сочинение-размышление. Издавна люди верят, что в затмении скрыта огромная мистическая сила и что они предсказывают мировые события. Согласны ли вы с этим мнением и почему? Минимум 800 символов.
- Ролевой отыгрыш/сочинение (на выбор). Как бы я доказывал друзьям, что високосный год не предзнаменует ничего плохого. Минимум 800 символов.
- (Эта лекция только для 4 курсов)
