Ответы к зачёту по астрономии.

              

1) Астрономия изучает движение небесных тел, их природу, происхождение.

 

2) Вселенная – часть материального мира, которая доступна исследованию астрономическими средствами, соответствующими достигнутому уровню развития науки. Также это весь существующий материальный мир, безграничный во времени и  пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития.

Вселенная – все то, что существует.

Вселенная – все то, что мы видим с помощью приборов.

 

3) Раньше созвездиями называли плоскую часть небесной сферы, по которой размещены звезды.

Сейчас созвездиями называют конус (не круговой), в который входит все, что внутри него.

 

4) В настоящее время все небо условно поделено на 88 участков, имеющих строго определенные границы – созвездия.

 

5) Созвездия: Большая и Малая Медведица, Кассиопея, Лира, Лебедь, Пегас, Андромеда, Орион, Телец, Возничий, Близнецы, Малый  и Большой Пес, Волоплас, Дева, Лев.

 

6) Небесная сфера – воображаемая сфера сколь угодно большого радиуса, в центре которой находится глаз наблюдателя.

 

7) Как составляют звездные карты:

q  сферу разрезают на тонкие полоски, а потом отображают ее на плоскости.

q  находят угол, отложенный от точки весеннего равноденствия, и соединяют с центром Вселенной.

 

9) Наблюдаемое суточное вращение небесной сферы (происходит с востока на запад) - кажущееся явление, отражающее действительное вращение земного шара вокруг оси (с запада на восток).

 

11) Ось мира – ось вращения небесной сферы.

 

12)  Если через Полярную звезду (созвездие Малой Медведицы) провести линию, параллельную оси Земли – то это и будет северный полюс Земли.

 

13) Истинный полдень – момент верхней кульминации центра солнца. Верхняя кульминация – наибольшая высота, которая достигается в момент прохождения светила через небесный меридиан.

 

14) Истинные солнечные сутки – промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями центра солнца.

 

15) Продолжительность истинных солнечных суток не остается одинаковой на протяжении года (из-за неравномерного движения Солнца по эклиптике и ее наклона к небесному экватору). Поэтому в повседневной жизни используются не истинные, а средние солнечные сутки, продолжительность которых принята постоянной.

 

16) Всемирное время – среднее время на нулевом или гринвичском меридиане.

 

17) Поясное время – время его центрального меридиана. Каждый часовой пояс простирается по долготе на 15º или 1 час (всего 24 пояса).

 

18) Рассчет поясного времени:                    

Tn=T0+n; где Tn – поясное время; T0 – всемирное время.

Tn-Tλ=n-λ; где Tλ – местное время; λ – географическая долгота.

 

19) На территории РФ с 19 января 1992 установлен следующий порядок исчисления времени: к поясному времени прибавляется 1 час; ежегодно стрелки часов переводятся на 1 час вперед в последнее воскресенье марта в 2 часа ночи, а в последнее воскресенье сентября (в 3 часа ночи) стрелки часов переводятся на 1 час назад. Таким образом, летнее время у нас впереди поясного на 2 часа. Летнее время не нарушает привычный ритм жизни, но позволяет существенно экономить электроэнергию, расходуемую на освещение.

 

20) Московское время – местное время в столице России, находящейся во втором часовом поясе. Оно рекомендовано как единое время для РФ.

 

21) Тропический год – промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия, составляющий 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд.

 

22) Солнечный календарь – счет длительных промежутков времени, связанных со сменой сезонов года. Составление календаря затруднено тем, что продолжительность тропического года несоизмерима с продолжительностью суток.

 

23) В юлианском календаре (старый стиль, введенный в 46 году до н.э. Юлием Цезарем) средняя продолжительность года составляла 365,25 суток: три года содержали по 365 суток, а високосный – 366. Этот календарь длиннее тропического – за каждые 400 лет различие достигает  3 суток.

Накопившееся расхождение было ликвидировано, когда в 1582 папа Григорий Тринадцатый ввел новый стиль (григорианский календарь). В результате проведенной реформы 5 октября 1582 года стало 15-м октября. Годы типа 1700, 1800, 1900, 2000 решили считать простыми, а не високосными. Исключая годы этого типа, все остальные, номера которых делятся на 4, считают високосными. Ошибка в одни сутки накапливается в григорианском календаре (в котором продолжительность года составляет 365,2425 суток) за 3300 лет.

 

25) Звезды – светящиеся газовые (плазменные) шары, подобные солнцу. Образуются из газово-пылевой среды (водород и гелий) в результате гравитационной конденсации.

 

26) Отличие звезды от планеты заключается в том, что планета ("блуждающая”) светится отраженным солнечным светом, а звезда излучает этот свет (самоизлучающееся звездное тело).

 

27) В астрономию древности было положено разделение мира на две части: земную и небесную. Думали, что существует "твердь небесная”, к которой прикреплены звезды, а Землю принимали за неподвижный центр мироздания.

Представление  о центральном положении Земли во Вселенной впоследствии было положено учеными Древней Греции в основу геоцентрических систем мира. Аристотель (384-322 гг.до н.э; греческий философ) отмечал, что если бы Земля двигалась, то это движение можно было бы обнаружить по изменению положения звезд на небе. Клавдий Птолемей (2-ой век до н.э.; александрийский астроном) разработал геоцентрическую систему мира, согласно которой вокруг неподвижной Земли движутся Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн и "сфера неподвижных звезд”.

Согласно учению Николая Коперника (1473-1543; польский астроном), в центре мира находится не Земля, а Солнце. Вокруг Земли движется только Луна. Земля обращается вокруг Солнца и вращается вокруг своей оси. На очень большом расстоянии от Солнца Коперник поместил "сферу неподвижных звезд”. Эта система получила название гелиоцентрической. Джордано Бруно (1548-1600; итальянский философ), развивая учение Коперника утверждал, что во Вселенной нет и не может быть центра, что Солнце – это только центр Солнечной системы. Он высказал догадку о том, что звезды – такие же солнца, как наше, причем вокруг бесчисленных звезд движутся планеты, на многих из которых существует разумная жизнь. В 1609 году Галилео Галилей (1564-1642) впервые направил на небо телескоп и сделал открытия, наглядно подтверждающие учение Коперника: на Луне он увидел горы, открыл четыре спутника Юпитера, обнаружил фазы Венеры, открыл пятна на Солнце, установил, что различным небесным телам присуще осевое вращение. Наконец, он обнаружил, что Млечный Путь – это множество слабых звезд, не различимых невооруженным глазом. Следовательно, Вселенная значительно грандиознее, чем думали раньше, и наивно предполагать, что она за сутки совершает полный оборот вокруг маленькой Земли. В Австрии Иоганн Кеплер (1571-1630) развил учение Коперника, открыв законы движения планет. В Англии Исаак Ньютон (1643-1727) опубликовал свой знаменитый закон всемирного тяготения. В России учение Коперника смело поддерживал М.В. Ломоносов (1711-1765), который открыл атмосферу на Венере, защищал идею о множественности обитаемых миров.

 

28) Николай Коперник (1473 – 1543) жил в Польше. Предложил свою систему         мира, согласно которой в центре мира находится не Земля, а Солнце. Вокруг Земли же вращается только Луна, а Земля  является третьей планетой от Солнца и вращается вокруг него и своей оси. Предложенная им система называется гелиоцентрической. Но Коперник не только дал правильную схему строения солнечной системы, но и определил относительные расстояния (в единицах расстояния Земли от Солнца) планет от Солнца и вычислил период их обращения вокруг него.

Галилео Галилей (1564 – 1642) итальянец. Наглядно подтвердил учение Коперника. Обнаружив на Луне горы, установил, что лунная поверхность во многом сходна с земной. Он также открыл 4 спутника Юпитера; обнаружил, что Венера подобно Луне меняет свои фазы (следовательно, она является шарообразным телом, которое светит отраженным солнечным светом); установил, что Солнце вращается вокруг своей оси, а также обнаружил на нём пятна. Наконец, он обнаружил, что Млечный путь – это множество слабых звёзд, не различимых невооруженным взглядом. Данные открытия позволили ему подтвердить учение Коперника, а также утверждать, что Вселенная гораздо больше, чем это представлялось раньше.

Михаил Васильевич Ломоносов (1711 – 1765) - поддерживал учение Коперника, открыл атмосферу на Венере, защищал идею о множественности обитаемых миров.

Иоганн Кеплер – австриец (1571 – 1630) открыл 3 основных закона движения планет: 

q  Орбита каждой планеты есть эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце.

q  Радиус—вектор планеты в равные промежутки времени описывает равные площади.

q  Квадраты сидерических периодов обращения двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.

 

29) Определение расстояния  до тел и их размеры.

Для определения расстояния до тел используется метод параллакса: для того, чтобы узнать расстояние до какого-нибудь тела, нужно измерить расстояние до какой-либо доступной точки (её называют базисом и в пределах Солнечной системы за него принимают экваториальный радиус Земли), угол, под которым с находящегося на горизонте светила  был бы виден базис, называется горизонтальным экваториальным параллаксом, если он найден, то расстояние равно:

                                                       D=R/sin p

R - базис, p - горизонтальный параллакс светила

Радиолокационный метод заключается в том, что на светило посылают кратковременный импульс, принимают отражённый сигнал и измеряют время. (1а.е.=149 597 868км).

Метод лазерной локации аналогичен радиолокационному, но гораздо точнее.

Определение размеров тел Солнечной системы осуществляется посредством измерением угла, под которым  они видны с Земли и расстояния до светил, так получается линейный радиус:

                                                        R=D*sin р

R - базис, p - горизонтальный параллакс светила

30) Законы Кеплера:

 1) Орбита каждой планеты есть эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце.

 2) Радиус—вектор планеты в равные промежутки времени описывает равные площади.

3) Квадраты сидерических периодов обращения двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.

 

31) Земля:

q  Размеры: Rср. = 6371км.

q  Средняя плотность = 5,5*1000 кг/куб.м.

q  Форма: эллипс, экваториальный радиус > полярного радиуса.

q  Угол наклона оси: 66 градусов 34 минуты.

q  Особенности движения:   наклон земной оси к плоскости орбиты. Сохранение направления оси в пространстве.

q  Орбита: эллиптическая вокруг Солнца, близкая к окружности.

 

32) Солнечные и лунные затмения:

Когда Луна при своём движении вокруг Земли полностью или частично заслоняет Солнце, происходят солнечные затмения.

Полное затмение возможно потому, что видимые диаметры Луны и Солнца почти одинаковы. Частичные затмения происходят когда лунный диск не полностью заслоняет собой диск Солнца, а также в районах лунной полутени.

Когда при движении вокруг Земли Луна попадает в в конус земной тени происходит полное лунное затмение. Если же в тень погружается лишь часть Луны, происходит частичное лунное затмение.

Затмения повторяются через определённые промежутки времени, называемые саросом (объясняется закономерностями в движении Луны), он составляет примерно 18 лет 11 дней. В течение каждого сароса происходит 42 солнечных и 28 лунных. Однако полные солнечные затмения в данной точке земной поверхности наблюдаются не чаще раза в 200—300 лет.  

 

33) Луна:

q  Размеры: линейный  диаметр примерно равен 3476 км.

q  Возраст: примерно 4 млрд. лет

q  Строение: кора – 60 км., мантия –1000 км., ядро –750 км.

q  Светимость: не самосветящееся тело, светит отражённым                  солнечным светом.

q  Расстояние до Земли: 384400 км.

q  Особенности поверхности: на протяжении лунных суток   температура на поверхности меняется примерно на 300К,

q  На поверхности также присутствуют моря (30%), материки    (70%) и кольцевые кратеры (диаметром 1 – 200 км.)

q  Механические свойства грунта: преобладают породы,      похожие на земные базальты, тугоплавкие металлы, а также Si, Fe, Cu, Mg, Al.

q  Изменение поверхности со временем: давно завершилась эпоха активного вулканизма, уменьшилась интенсивность метеоритной бомбардировки, хотя и сейчас имеют место лунотрясения. Но в общем за последние 2—3 млрд. лет поверхность почти не изменилась.

q  Особенности движения: Луна крутится вокруг Земли и своей оси, вследствие чего она повёрнута к Земле всегда одним полушарием.

q  Сравнение с размерами Земли: в 4 раза меньше земного радиуса и в 81 раз меньше массы.

q  Двойная планета: по эллиптической орбите вокруг Солнца движется общий центр масс системы «Земля – Луна», находящийся внутри Земли. Поэтому эту систему часто называют «двойной планетой».