Підручник з Природничих наук. 1 частина. 10 клас. Гільберг - Нова програма

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

ЗОРІ

Що зорі нам сьогодні віщують? Чому зорі видно лише вдень? Як без термометра можна виміряти температуру зорі? Чи знаєте ви, яка найяскравіша зоря на небі? Як народжуються й умирають зорі? Що таке наднова зоря? Чорна діра? Пульсар? Можете відразу відповісти на ці запитання? Якщо ні, не хвилюйтеся. Кілька уроків — і ви знатиметеся на зоряному небі!

ВИ НАВЧИТЕСЯ

Знати й розуміти поняття сузір'я, протозоря, зоря, основні характеристики зір.

Називати основні фізичні характеристики зір; методи визначення відстаней до зір, оцінювати значення цефеїд для визначення відстаней у Всесвіті, факти, що свідчать про матеріальну єдність світу в контексті його еволюції.

Розрізняти зорі та планети.

Наводити приклади різних типів зір; пояснювати відмінності між зорями різних типів, залежність кольору зорі від її температури; класифікувати зорі за їхніми характеристиками.

Пояснювати природу нових і наднових зір; кругообіг речовини у Всесвіті; описувати основні етапи еволюції зорі.

Проводити спостереження зоряного неба, пояснювати зміну вигляду зоряного неба, уміти орієнтуватися за Полярною Зорею.

Оцінювати еволюційний характер діаграми Герцшпрунга — Рессела, зоряну еволюцію як важливий чинник розвитку Всесвіту в цілому.

УВІКОВІЧЕНІ НА НЕБІ

Якби ми з вами проводили урок вечірньої пори на подвір’ї школи, та ще й у безхмарну безмісячну ніч і з телескопом, то нашому зору відкрилася б велична картина зоряного неба. Спостереження зоряного неба — це маса позитивних вражень, неповторні переживання, глибоке естетичне задоволення. І в той самий час — спостереження зоряного неба завжди викликає безліч запитань. Як все це утворилося? Як воно існує? Що там далі в безмежному просторі?

Перші уявлення про світобудову (мал. 8.1.) були дуже наївними, вони тісно перепліталися з релігійними віруваннями, в основу яких було покладено поділ світу на дві частини — земну й небесну. Якщо зараз кожна дитина знає, що Земля — це небесне тіло, то раніше «земне» протиставлялося «небесному». Думали, що існує «твердінь небесна», до якої прикріплені зорі, а Землю приймали за нерухомий центр світобудови.

Мал. 8.1. Уявлення про світобудову в єгиптян (а), у Стародавньому Вавилоні (б), в Індії (в) та в Україні (г)

Як ще не було початку світа,

То ще не було неба, ні землі.

А лишень було широке море,

А на тім морі явір зелений,

На тім яворі три голубочки,

Три голубочки раду радили:

«Як би ми, браття, світ поставили?

Ой ходім, браття, аж на дно моря

Та там добудем дрібного піску.

Тот пісок дрібний посієм всюди,

Та встане з него свята землиця,

Та буде тамки золотий камінь,

З того каменя та буде сонце,

То буде сонце і місяць ясний,

Рум’яна зоря і звізди прекрасні.

(З української щедрівки)

Про світобудову в уявленнях українців читайте додатково:

Здійснювані систематично спостереження за зоряним небом дослідники аналізували та фіксували. За результатами досліджень вони дійшли висновку, що у Всесвіті є не лише зорі, а й інші об’єкти, їх назвали планетами, кометами, метеоритами, галактиками тощо. Для того щоб орієнтуватися в цій величезній кількості нічних вогнів, люди відвіку намагалися розділити їх на окремі групи — сузір’я, давши їм назви залежно від того, яку картину вони уявляли, подумки сполучивши лініями зорі в групах (мал. 8.2).

Сузір’я — це пам’ятники стародавньої культури людства, його міфів, його першого інтересу до зір. Історикам астрономії й міфології вони допомагають зрозуміти спосіб життя та мислення стародавніх людей. Наукового значення групування зір в сузір’ях немає. Міжнародним астрономічним союзом у 1922 р. все небо розділено на 88 сузір’їв. Надалі ці межі й назви сузір’їв вирішено вважати незмінними, також як і назви яскравих зір.

Українські назви зір і сузір’їв здебільшого є перекладами грецьких або латинських назв. Нарівні з ними щодо окремих сузір’їв в Україні вживають народні назви. Так, Велика Ведмедиця — це «Великий Віз (Ківш)», Мала Ведмедиця — «Малий Віз», Кассіопея — «Борона» чи «Пасіка», Дельфін — «Криниця», пояс Оріона — «Косарі», Орел — «Дівчина з відрами», зоряне скупчення Гіади, що утворюють голову Тельця, — «Чепіги», а зоряне скупчення Плеяди — «Стожари». Ну, і назва нашої Галактики — Чумацький Шлях.

Зір, яких можна побачити вночі неозброєним оком, є близько 6000 (зрозуміло, що нікуди вдень зорі не зникають, їх засвічує своїм світлом найближча до нас зоря — Сонце).

Для того щоб швидко знаходити об’єкти на небесній сфері, необхідні зоряні карти. Щоб скласти карту зоряного неба, погляньмо на нього. Нам здається, що всі небесні світила розташовані на однаковій відстані, ніби світять на поверхні велетенської сфери, хоча насправді це не так, зорі розташовані на різних відстанях, одні ближче до нас, інші — далі (мал. 8.2).

Мал. 8.2. Погляньмо на небо!

Тепер потрібно сферичну поверхню спроектувати на площину. Цю непросту проблему свого часу розв’язали картографи, які навчилися відтворювати на плані ділянки земної кулі. Зверніть увагу, ви не знайдете на зоряних картах ні Сонця, ні Місяця, ні планет. Чому? З тієї самої причини, чому на карті Землі ви не бачите величезних айсбергів. Ці об’єкти переміщаються в космічному просторі, як і айсберги в океанах Землі.

Положення зір на небосхилі теж невпинно, від вечора до вечора, змінюється. Але ця зміна вигляду зоряного неба свідчить про те, що Земля обертається навколо власної осі та рухається навколо Сонця. Самі ж зорі залишаються практично на своїх місцях.

За добу Земля обертається навколо осі, а нам видається, ніби зорі описують на небі кола (мал. 8.3, а).

Мал. 8.3. а — Рух зір на небесній сфері, зафіксований за допомогою фотоапарата; б — Зміна положення сузір’я Великої Ведмедиці впродовж року

Обертом Землі навколо Сонця пояснюють зміну вигляду зоряного неба впродовж року. Зокрема, зорі, які навесні безпосередньо після заходу Сонця підіймаються над горизонтом на сході, через три місяці цієї самої пори доби височіють у його південній частині. Ще через три місяці вони зникають у вечірній заграві на заході. Є сузір’я, які можна спостерігати над територією України цілий рік, а є такі, що можна спостерігати тільки певної пори року. Так, сузір’я Оріон можна побачити в Україні лише взимку, а сузір’я Стрілець і Скорпіон — тільки влітку. Цілий рік на небі красуються: Велика й Мала Ведмедиці, Кассіопея, Цефей, Дракон, Жираф та Рись. На малюнку 8.3, б зображено, як змінюється положення сузір’я Великої Ведмедиці впродовж року.

Лише Полярна зоря практично нерухома й розташована над Північним полюсом. Тож за нею досить легко визначити сторони світу. Але спершу потрібно знати, як віднайти на небі Полярну зорю (мал. 8.4). На ясному зоряному небі неважко побачити Велику й Малу Ведмедиці. Крайня зоря в ковші Малої Ведмедиці — це і є Полярна зоря. Якщо безпосередньо Малу Ведмедицю видно погано, то умовно з’єднують дві крайні зорі ковша Великої Ведмедиці, продовжують цей відрізок п’ять разів — там і розташована Полярна зоря.

Мал. 8.4. Як віднайти на небі Полярну зорю

Стаємо до Полярної зорі обличчям. За спиною в нас буде південь, по праву руку — схід, по ліву — захід.