Текущая версия на 07:10, 18 октября 2012

Гіпермаркет Знань>>Природознавство>>Природознавство 5 клас. Повні уроки>>Природознавство: Місяць. Обертання Місяця навколо Землі. Фази Місяця. Сонячні та місячні затемнення. Повні уроки

Мета уроку

розглянути та ознайомитися з будовою Місяця. Забезпечити осмислення фаз Місяця та затемнення.

Хід уроку

Місяць - єдиний супутник Землі і єдиний позаземної світ, який відвідали люди. Вона обертається навколо Землі по орбіті, велика піввісь котрої дорівнює 383 398 км (ексцентриситет 0,055). Площина місячної орбіти нахилена до площини екліптики під кутом 5 ° 09 '. Період обертання дорівнює 27 добу 7 годину 43 хв. Це зоряний або сидеричний період. Період синодичний - період зміни місячних фаз - дорівнює 29 діб 12:00 44 хв. Астрономи розрізняють ще драконічний і Аномалістичний місяці. Драконічний місяць - це період обертання Місяця відносно вузлів її орбіти, тобто точок перетину нею площини екліптики. Він грає важливу роль при передобчислювання сонячних і місячних затемнень. Аномалістичний місяць - це період обертання Місяця відносно перигея, найближчої до Землі точці її орбіти. Тривалість драконівський місяць - 27,21 діб, або 27 діб. 5 год 5 хв; Аномалістичний - 27 добу. 13 год 18 хв. Період обертання Місяця навколо своєї осі дорівнює сидеричному періоду. Оскільки час одного обороту Місяця навколо Землі в точності дорівнює часу одного обороту її навколо осі, Місяць постійно повернений до Землі однією і тією ж стороною. Астрономи давно вже прозвали систему Земля - Місяць подвійною планетою. Адже не тільки Місяць обертається навколо Землі, а й Земля під дією тяжіння Місяця описує невелику орбіту навколо їх загального центру мас. Тільки ця орбіта в 81 разів менше, ніж місячна. Центр мас системи Земля - Місяць знаходиться усередині Землі, на відстані 4750 км від центру планети. І все ж це невеликий рух Землі астрономи враховують при точних розрахунках.
Місяць - найяскравіший об'єкт на небі після Сонця.

Мал. 1 Місяць
Щільність Місяця порівнянна із щільністю земної мантії. Тому у Місяця або немає, або дуже незначне залізне ядро. Внутрішня будова Місяця вивчено за сейсмічними даними, переданим на Землю приладами космічних експедицій «Аполлон». Товщина кори Місяця 60-100 км. Товщина верхньої мантії 400 км. У ній сейсмічні швидкості залежать від глибини і зменшуються в залежності від відстані. Товщина середньої мантії близько 600 км. У середній мантії сейсмічні швидкості постійні. Нижня мантія розташована глибше 1100 км. Ядро Місяця, що починається на глибині 1500 км, можливо, рідке. Воно майже не містить заліза. Тому Місяць має дуже слабке магнітне поле, що не перевищує однієї десятитисячної частки земного магнітного поля. Зареєстровані місцеві магнітні аномалії.

Мал. 2 будова Місяця
Переважним типом утворень місячної поверхні є кратери самих різних розмірів: від сотень кілометрів у поперечнику до декількох десятків сантиметрів. Кратери відрізняються не тільки розмірами, а й мірою зруйнованості навколишнього валу:
порівняно молоді кратери мають чітко виражений вал
давніші - зруйнований вал.
У більшості молодих кратерів на внутрішніх стінках валу є тераси, а на дні зустрічаються гірки. На дні деяких кратерів можна бачити тріщини або ланцюжка з дрібних кратерів. Дно ряду кратерів залито лавою. У самих молодих кратерів поперечником кілька десятків кілометрів при прямовисно падаючих променях Сонця (у повню) можна бачити радіально розходяться світлі смуги, що тягнуться на сотні, а іноді й тисячі кілометрів. Прикладами таких кратерів є Тихо, Коперник та інші кратери. 
Гірські масиви найчастіше оздоблюють кругові моря.
Найвищі гори Апенніни досягають 6 км, а Карпати лише 2 км. Більшість морів і кратерів на видимій стороні були названі італійським астрономом Риччиоли в середині сімнадцятого століття на честь астрономів, філософів та інших вчених. Після фотографування зворотного боку Місяця з'явилися нові назви на картах Місяця. Назви присвоюються посмертно.

Відео будова Місяця

Вивчення місячних порід

Вивчення місячних порід, доставлених на Землю, дозволило оцінити вік Місяця методом радіоактивного розпаду. Камені на Місяці стали твердими близько 4,4 млрд. років тому. Відповідно до теорії російського астронома Євгенії Рускол, Місяць сформувався з залишків протопланетного речовини, що оточував молоду Землю. Іншу теорію розробив американський астроном Алістер Камерон: він вважає, що Земля на стадії формування зіткнулася з великим небесним тілом. Викинуті в результаті зіткнення уламки об'єдналися в наш супутник.

Мал. 3 зразки місячних порід
Припускають, що в ранні періоди своєї історії Місяць оберталася навколо осі швидше і, отже, поверталася до Землі різними частинами своєї поверхні. Але через близькість масивної Землі в твердому тілі Місяця виникали значні приливні хвилі. Процес гальмування Місяця тривав до тих пір, поки вона не опинилася постійно повернутою до нас тільки однією стороною.

Відео Місяць

Атмосфера на Місяці

Атмосфера на Місяці практично відсутня. Це зумовлює різкі перепади температур в декілька сотень градусів. У денний час температура на поверхні досягає 130 ° C, а вночі вона опускається до -170 ° C. У той же час на глибині 1 м температура майже завжди постійна. Небо над Місяцем завжди чорне, оскільки для утворення блакитного кольору неба необхідне повітря, який там відсутній. Немає там і погоди, не дують і вітри. Крім того, на Місяці панує повна тиша.
Із Землі спостерігається тільки видима частина Місяця. Але це не 50% поверхні, а дещо більше. Місяць обертається навколо Землі по еліпсу, близько перигея Місяць рухається швидше, а близько апогею - повільніше. Але навколо осі Місяць обертається рівномірно. Внаслідок цього виникає либрация по довготі. Можлива найбільша величина її становить 7 ° 54 '. Завдяки либрации ми маємо можливість спостерігати із Землі крім видимої сторони Місяця ще і прилеглі до неї вузькі смужки території зворотного її боку. У загальній складності з Землі можна побачити 59% місячної поверхні.

Мал. 4 схід Місяця
Одним з найцікавіших видів астрономічних явищ, пов'язаних з Місяцем, є затемнення.
Затемнення бувають:
-сонячними (Місяць загороджує собою Сонце)
-місячними (земна тінь приховує Місяць)
Затемнення трапляються в ті моменти, коли Сонце, Земля та Місяць вишиковуються в одну лінії в своєму русі. Неважко збагнути, що це буває або в повний місяць, або в молодика.

Відео місячне затемнення

Ми маємо справу з вражаючим природним збігом:
Місяць у 400 разів менше Сонця, але в стільки ж разів ближче нього до Землі. Завдяки цьому, кутовий діаметр Сонця і Місяця майже однаковий і дорівнює приблизно 0,5 °.

Мал. 5 затемнення
Земна тінь поблизу Місяця має більший, ніж в Місяця, кутовий розмір, тому перетин Місяцем цієї тіні може тривати десятки хвилин. Спочатку Місяця зліва (при спостереженні з північної півкулі) стосується ледь видима півтінь Землі (для спостерігача на Місяці, що стоїть в півтіні, Сонце частково загороджений Землею). Перетин Місяцем півтіні триває близько години, після чого, Місяця стосується тінь (для того ж спостерігача на Місяці, що стоїть в тіні, Сонце загороджено Землею повністю). Через хвилин 30-40 Місяць повністю входить у тінь, здобуваючи темно-червоний, бордовий колір, викликаний тим, що промені Сонця, заломлюючись в земній атмосфері, висвітлюють-таки Місяць в тіні Землі. Як відомо, найкраще розсіюються сині промені, а червоні промені, поламав, доходять до місячного диска. Повне затемнення Місяця може триває більше години. Різні етапи затемнення ще називають фазами затемнення, наприклад, "фаза напівтіньового затемнення" і т. п. Іноді, коли лінія "Сонце-Земля-Місяць" занадто далека від ідеалу, фаза повного затемнення взагалі може не настати, при більшому відхиленні від цієї ідеальності , тінь Землі може пройти навіть повз, і буде спостерігатися лише покриття Місяця півтінню. У залежності від розташування трьох небесних тіл, тривалість тієї або іншої фази може змінюватися. З тих же причин різної буває яскравість диска Місяця під час настання фази повного затемнення. Трапляється, що Місяця не видно зовсім, і навпаки, зареєстровані випадки, коли спостерігачі не вірили, що має місце затемнення: так яскрава був Місяць.

Мал. 6 затемнення
Місячне затемнення 23 листопада 2003 було одним з найкоротших і яскравих за останні роки. Місяць під час повної фази затемнення була покрита земною тінню, але залишалася видно. Від її поверхні відбивався червонуватий світло сонячних сходів і заходів, що виділяли земної силует - так, як вони були видні з Місяця. Біля яскравого південного краю Місяця видно кратер Тихо з променями. Його розмір - приблизно 85 км в поперечнику.

Перевірка знань

Контролюючий блок
1. Чи може Місяць знаходитися над горизонтом більше доби?
2. Як відбувається рух Землі на зоряному небі Місяця?
3. Чи можна з поверхні Землі побачити зворотний бік Місяця?
4. Які затемнення і чому відбуваються частіше: сонячні або місячні?
Чому видно Місяць під час повного місячного затемнення? Чому Місяць у цей час червонувато-бурого кольору?

Список використаних джерел
1. Ю. А. Рябов "Движение небесных тел" - М.: "Наука".
2. Энциклопедический словарь юного астронома, - М., Педагогика.
3. Астрономия/  Учеб. для 11 кл. сред. шк.,  - М., Просвещение
4. Клушанцев П. В.  "Одиноки ли мы во вселенной?"
5. Урок на тему «Місяць. Сонячні та місячні затемнення» - Стеценко Марія Павлівна, м.Запоріжжя.

Відредаговано та надіслано Лісняк А.
----

Над уроком працювали

Стеценко М. П.

Лісняк А.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.