По серпу Луны можно определить, в какой фазе она находится. Если серп похож на букву «С» – Луна «стареет» (уменьшается) и впереди новолуние, если, мысленно присоединив к серпу палочку, мы получим букву «Р», – «растет» и впереди полнолуние. Однако надо помнить, что такой способ годится только для наблюдателей, находящихся в Северном полушарии Земли.
Благодаря вращению Луны вокруг своей оси (один оборот за 27,3 суток) на ней, как и на Земле, происходит смена дня и ночи вследствие освещения Солнцем лунной поверхности. День на Луне длится 14 земных суток, ночь – примерно столько же.
Большое значение имеют знания фаз Луны в мореплавании, авиации, в геологических экспедициях, в туристских походах.
Рис. 15. Советский луноход (прилунился в 1970 г.)
Впервые в истории человечества 12 сентября 1959 г. на поверхность Луны опустился искусственный аппарат-зонд, созданный трудом ученых нашей страны. А 20 июля 1969 г. на Луне побывал первый человек, американский астронавт Нил Армстронг (рис. 16).
Рис. 16. Американский астронавт на Луне
Всего на Луне в разное время побывало 12 человек. Все вместе они прошли и проехали по ее поверхности около 100 км. Более 400 кг лунного грунта было доставлено на Землю. Ученые, изучая лунный грунт, обнаружили его сходство с земными породами.
1. Вы, вероятно, замечали, что Луна не всегда выглядит одинаково. В течение месяца вид ее изменяется: то виден узкий серпик, то половина лунного диска, то полная Луна, а то ее совсем не видно. Почему Луна на небе выглядит по-разному?
2. Представьте себе, что вы участники экскурсии на Луну. Корабль летит со скоростью 2500 км/ч. Расстояние от Луны до Земли около 380 000 км. Успеете ли вы сделать перелет туда и обратно за время весенних каникул? Сделайте необходимые расчеты.
§ 5. Солнце. Солнечная система
«Владыка пищи, отец и мать людей» – так называли Солнце египтяне. Они строили в его честь храмы, приносили ему жертвы. Сохранился памятник старины, на котором солнечные лучи изображены в виде длинных рук, творящих все сущее на Земле. В одном из гимнов так воспевалось Солнце:
Восходишь – все оживает.
Заходишь – и все умирает.
Ты жизни мерило и первопричина ее.
Трудно поверить, что звезды, которые видны только ночью, и Солнце одинаковы. Солнце – тоже звезда, самая ближайшая к Земле. Это гигантский пылающий газовый шар (рис. 17).
Рис. 17. Солнце – ближайшая к Земле звезда. Она находится на расстоянии 150 млн км от Земли. Свет от Солнца доходит до Земли за 8,5 мин
В древности Солнце было предметом не просто поклонения. Люди внимательно следили за светилом и понимали, что смена времен года и урожаи на полях зависят от Солнца.
Солнце – источник энергии для всех процессов, происходящих на поверхности Земли.
Ученые подсчитали, что только за полгода Солнце поставляет на Землю энергию, равную той, которая заключена во всех запасах минерального топлива на нашей планете. Без энергии солнечных лучей не было бы на Земле жизни. Используя энергию солнечного света, растения из углекислого газа и воды создают органические вещества, которые служат основой для развития всего живого на Земле. Благодаря теплу солнечных лучей испаряется вода из океанов, морей, озер, рек. Затем собирается в виде облаков, чтобы вернуться на Землю дождем.
Солнечная система состоит из Солнца, вращающихся вокруг него планет (в переводе с древнегреческого «планета» означает блуждаю), естественных спутников этих планет, астероидов – малых планет, бесчисленных метеоритов и комет.
Вся Солнечная система, в свою очередь, – часть другой большой системы, называемой Галактикой. Она включает миллионы и миллионы звезд, многие из которых значительно больше Солнца и имеют свои системы планет, похожие на Солнечную.
Вокруг Солнца вращаются восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (рис. 18). С 1930 по 2006 г. девятой планетой Солнечной системы считался Плутон.
Рис. 18. Солнечная система. Восемь крупных шарообразных планет, вращающихся вокруг Солнца
Расскажем о ближайших четырех планетах Солнечной системы. По самой близкой к Солнцу орбите движется планета Меркурий. У нее сильно разреженная атмосфера. На поверхности очень жарко днем и очень холодно ночью. Поверхность Меркурия, как и Луны, покрыта кратерами.
По второй от Солнца орбите движется планета Венера. Она почти такой же величины, как и Земля. Венера окутана очень плотной облачной атмосферой, богатой углекислым газом и удерживающей тепло; там круглый год стоит жаркое лето.
Венера отличается от других планет тем, что вращается вокруг своей оси в сторону, противоположную той, в которую вращаются все планеты Солнечной системы (кроме Урана).
По третьей орбите вращается Земля, а рядом, по четвертой, ее сосед – Марс. Планета Марс меньше Земли примерно в 2 раза, а находится в 1,5 раза дальше от Солнца. Вот почему тепла и света ей достается меньше, чем Земле.
Поверхность Марса, как и Луны, покрыта кратерами всевозможных размеров. Эта планета красного цвета из-за большого содержания железа в ее грунте. Условия на Марсе суровые. Летом температура редко поднимается выше 0° С, к ночи падает до -60—10 °C. Там самые высокие горы, таких гор нет больше ни на одной планете Солнечной системы. На Марсе, как и на Земле, происходит смена времен года. У этой планеты есть два естественных спутника, которые значительно меньше Луны.
За Марсом по орбитам движутся Юпитер, Сатурн (рис. 19), Уран, Нептун.
Рис. 19. Планета Сатурн с гигантскими кольцами, состоящими из камней и льда
Вокруг Солнца (в основном между орбитами Марса и Юпитера) движутся малые планеты – астероиды (в переводе с греческого «астероид» означает звездоподобный). Ученым-астрономам известно более 10 тыс. астероидов.
Многие тысячелетия человек наблюдал «падающие» звезды. Сегодня мы знаем, что это метеоры (в переводе с греческого «метеорос» означает парящий в воздухе). Когда метеор проходит сквозь атмосферу Земли, он сильно нагревается в результате трения его поверхности о воздух. И мы видим его яркий след. Метеор, достигший поверхности Земли, называют метеоритом. Метеориты могут быть железные, каменные и железокаменные. Отыскать на Земле метеорит – значит получить редчайшую возможность для изучения межпланетного вещества (рис. 20).
Рис. 20. «Небесные пришельцы» – метеориты
Еще одни небесные тела – кометы (в переводе с греческого слово «кометес» означает волосатая). Они состоят из сгустков твердых частиц и газа. С приближением к Солнцу комета разогревается, ее вещества начинают испаряться – у кометы появляется хвост, состоящий из очень разреженного газа и мельчайших частиц (рис. 21). Он всегда направлен в сторону от Солнца. Чем ближе комета к Солнцу, тем больше становится ее хвост. Обычно длина хвоста достигает порядка 10 млн км, а иногда 180 млн км. У некоторых комет вообще нет хвоста.
Рис. 21. Хвостатая комета. Было время, когда появление комет вызывало у людей ужас. Они считали кометы дьявольским предзнаменованием, предвестником чумы, войн, смерти
Из глубины веков дошла до наших дней запись на хорошо сохранившейся глиняной табличке из Древнего Вавилона о появлении в 164 г. до н. э. в небе летящего вблизи Земли небесного тела. Много веков спустя это тело было названо кометой Галлея, в честь английского астронома XVII в., впервые рассчитавшего траекторию его полета. В 1835,1910,1986 гг. комета Галлея появлялась в окрестностях Солнца и Земли. Ученые рассчитали, что примерно раз в 76 лет она возвращается к Солнцу и Земле. Следующее ее появление ожидается в 2062 г.
1. Почему говорят «Солнце – основа жизни на Земле»?
2. Что представляет собой Солнечная система?
3. Назовите ближайшие к Земле планеты.
4. Объясните значение слов: планета, астероид, метеор, метеорит, комета.
1. Для определения сторон горизонта возьмите компас и расположите его на столе или на другой какой-либо ровной (горизонтальной) поверхности.
2. Освободите стрелку компаса, вытянув арретир. Стрелка после нескольких колебаний установится и укажет на север.
3. Вращайте компас, чтобы совместить северный конец стрелки с нулевым делением шкалы, рядом с которым написана буква С. Буквы В, Ю, З укажут соответственно направление на восток, юг, запад.
4. Если занятие проводится в классной комнате, определите, в какой стороне горизонта находятся окна, стол учителя, входные двери.
5. Если занятие проводится на улице, определите, в какой стороне горизонта находятся дерево, стоящее недалеко от школы, столб с уличными фонарями.
В полдень солнце находится в самой высшей точке своего подъема.
В это время тени от предметов становятся самыми короткими.
(В России часы переведены на один час вперед. Значит, астрономический полдень – в 13 часов. А при переходе на летнее время – еще на час вперед – в 14 часов.) Встаньте спиной к солнцу, как показано на рисунке 22.
Рис. 22. Ориентирование на местности по солнцу
Впереди вас находится тень. Куда она указывает, там и север, сзади – юг, справа – восток, слева – запад.
Если до полудня еще долго дожидаться или он уже прошел, то найти стороны горизонта помогут часы со стрелками.