Природничі науки. 8 клас. Інтегрований курс. Мандренко

Розділ 13. Земля в космосі

Окрім Сонця, Землі та інших планет, наша Сонячна система містить сотні тисяч кам'янистих об'єктів, які називаються астероїдами. Дослідження астероїдів має дати вченим докази того, як сформувалася Сонячна система. Але наше Сонце — лише одне з них. Чумацький Шлях складається з близько 250 000 000 000 (250 мільярдів) зорь у нашій галактиці. Якщо ви подивитеся вгору в місці, де мало міських вогнів, побачите Чумацький шлях у вигляді стрічки, що тягнеться небом. Навіть якщо лише невеликий відсоток цих зорь має власні «сонячні системи» планет, це однаково означає, що існує багато сотень мільйонів планет!

У цьому розділі ви дізнаєтеся:

• про астероїди і як вони утворилися;
• про нашу галактику Чумацький шлях;
• про склад галактик.

У цьому розділі ви навчитеся:

• описувати, що таке аналогія і як її можна використовувати;
• використовувати аналогії для пояснення проблем, пов'язаних з оцінюванням кількості зорь у Чумацькому шляху;
• пояснювати, як наукові гіпотези можуть бути підтверджені доказами.

rnk.com.ua/108815

Тема 1. Астероїди

rnk.com.ua/108816

Будете навчатися:

• розуміти, що таке астероїди і чим вони особливі;
• визначати, як утворилися астероїди;
• пізнавати, що таке головний пояс астероїдів;
• добирати, аналізувати і систематизувати дані.

Камені, що обертаються навколо Сонця

Коли наша Сонячна система сформувалася мільярди років тому, газ і пил згустилися під дією гравітації, утворивши Сонце і планети. Під час цього процесу багато менших згустків утворили шматки гірських порід, які продовжували обертатися навколо Сонця, не будучи затягнутими на орбіти планет. Вони недостатньо великі, щоб стати планетами, і не мають атмосфери. Деякі з них, наприклад, Іда, мають власні супутники. Це астероїди. Більшість астероїдів — кам'яні небесні тіла, але деякі з них містять велику кількість різних металів (рис. 13.1 (а, б)).

Рис. 13.1. а) Астероїд 4 Веста

Рис. 13.1. б) Астероїд 624 Гектор

З удосконаленням обладнання для виявлення орбітальних об'єктів люди реєструють дедалі більше астероїдів. Станом на жовтень 2024 року американське космічне агентство NASA зареєструвало понад 1 410 600 астероїдів.

Характеристики астероїдів

Існує величезний діапазон розмірів астероїдів — від кількох метрів до декількох сотень кілометрів у діаметрі. Менші астероїди, як правило, неправильної (грудкуватої) форми; більші астероїди мають достатню масу, щоб з часом стати більш округлими під дією гравітаційних сил (рис. 13.2).

Рис. 13.2. Астероїди

Астероїдам надають порядковий номер і назву, яку пропонує автор відкриття. Спочатку астероїдам давали імена героїв римської та грецької міфології. Пізніше цього правила припинили дотримуватися.

Таблиця 13.1. Найбільші астероїди

Номер і назва	Середній діаметр, км	Номер і назва	Середній діаметр, км
4 Веста	525	511 Давида	298
2 Паллада	511	87 Сільвія	271
10 Гігея	433	15 Евномія	270
704 Інтерамнія	332	31 Євфросіна	268
52 Європа	319	65 Кібела	263

Завдання 13.1. Створення карти знань

Оберіть один з астероїдів, про який ви хочете дізнатися більше. Створіть карту знань про нього, використавши відповіді на такі запитання.

• 1. Де можна знайти цей астероїд у Сонячній системі?
• 2. Які розміри обраного астероїда?
• 3. Скільки часу потрібно астероїду, щоб подолати орбіту навколо Сонця?
• 4. Який склад астероїда?
• 5. Яка маса астероїда?
• 6. Яка відстань до Сонця?
• 7. Чим відрізняється цей астероїд від інших?
• 8. Хто і коли відкрив обраний астероїд?
• 9. Які дослідження астероїда допоможуть нам більше дізнатися про Сонячну систему і Всесвіт у цілому?

Рис. 13.3. Астероїд 16 Психея

Якщо об'єднати всі знайдені дотепер астероїди, то отриманий об'єкт однаково буде менший за земний Місяць. Більшість відомих астероїдів знаходяться між орбітами Марса та Юпітера. Цю ділянку також часто називають головним поясом астероїдів (рис. 13.4). Вчені вважають, що в цій зоні могла почати формуватися планета в міру розвитку Сонячної системи, але Юпітер став настільки великим, що його гравітація розтягнула планету, яка формувалася, на частини, залишивши астероїди позаду.

Рис. 13.4. Головний пояс астероїдів

Найбільшим і наймасивнішим тілом у поясі астероїдів є карликова планета Церера — астрономічне тіло, яке має достатню масу, щоб гравітація надала їй округлої форми (рис. 13.5). До 2006 року Цереру відносили до астероїдів.

Рис. 13.5. Карликова планета Церера

Попрактикуйтеся

1. Закінчіть речення, використовуючи слова зі скриньки.

Астероїди переважно складаються з ____. Більшість астероїдів у Сонячній системі знаходяться між орбітами ____ і ____.

2. Опишіть, як утворилася більшість астероїдів.

3. На рисунку 13.6 показано частину нашої Сонячної системи (не в масштабі). Зазначте, в якій точці А-Д розміщений головний пояс астероїдів.

Рис. 13.6.

Небезпечні астероїди

Час від часу деякі астероїди наближаються відносно близько — приблизно на 4,5 мільйонів км — до Землі. Об'єкти вважаються «потенційно небезпечними», коли вони наближаються на відстань 7,4 млн км, але вони також повинні бути розміром більше 150 м. Найбільшу увагу астрономів привертають астероїди групи Аполлона, Амура і Атона, які належать до родини навколоземних астероїдів і можуть перетинати орбіту Землі.

Існують також дві групи астероїдів під назвою Троянці, які обертаються навколо Сонця по тій самій орбіті, що і Юпітер. Багато інших зорь мають власні «сонячні системи», що містять планети. Ми називаємо їх планетними системами. Астрономи вважають, що планетні системи формуються так само, як і наша Сонячна система, а це означає, що в інших планетних системах також мають бути астероїди.

Наука в дії. Дослідження астероїдів в Україні

Для захисту від астероїдів створена міжнародна програма «Космічна варта» — загальна назва спроб виявлення та дослідження навколоземних об'єктів. Вагомий внесок у вивчення астероїдів зробили й українські вчені-астрономи К. Чурюмов, Д. Лупішко, В. Кручиненко, В. Шевченко, Ф. Величко, Ю. Круглий. Українська науковиця, завідувачка відділу малих тіл Сонячної системи у Науково-дослідному інституті астрономії Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна Ірина Бельська у 2021 році очолила комісію з вивчення астероїдів у Міжнародному астрономічному союзі, ставши першою українкою, що обійняла у ньому керівну посаду. Вона вивчає фізику астероїдів, комет і об'єктів Сонячної системи, розташованих далеко за орбітою Нептуна. Ірина Бельська досліджує фізичні властивості астероїдів, зокрема, тих, що наближаються до Землі і становлять потенційну загрозу у разі зіткнення.

Рис. 13.7. Астрономічна і метеорологічна обсерваторія на вершині Піп Іван, Карпати, Україна

Таблиця 13.2. Деякі астероїди, назви яких пов’язані з Україною

Номер	Назва	Номер	Назва	Номер	Назва
1709	Україна	2171	Київ	3448	Нарбут
8786	Бельська	2427	Кобзар	212723	Кличко
814	Таврида	2259	Софіївка	269252	Богданступка
1855	Корольов	1140	Крим
2627	Чурюмов	1307	Кіммерія
1956	Артек	2727	Патон
2606	Одеса	2809	Вернадський
2164	Ляля	2922	Диканька

Попрактикуйтеся

4. На рисунку 13.8 показано частину нашої Сонячної системи (не в масштабі). Скопіюйте та доповніть етикетки, назвавши об'єкти, знайдені в точках А-Ґ.

Рис. 13.8.

5. На рис. 13.9 і 13.10 показано об'єкти, знайдені в Сонячній системі. Один з них — планета (Меркурій), інший — астероїд 101955 Бенну.

а) Використовуючи характеристики астрономічних тіл на рисунках, визначте, який об'єкт — Меркурій, а який — Бенну.

«А» — це ____

«Б» — це ____

б) Поясніть свою відповідь на частину а, описавши докази, які використовували.

Рис. 13.9.

Рис. 13.10.

6. Докази існування астероїдів можна знайти на поверхні Землі в природних умовах.

а) Опишіть, як ці докази можуть потрапити на Землю.

б) Незважаючи на те, що ці докази доступні, вчені відправляють космічні зонди, щоб зібрати зразки астероїдів, які все ще перебувають на орбіті. Запропонуйте три причини, чому ці зразки можуть бути більш корисними, ніж докази, знайдені в природних умовах.

Підсумки

• Астероїди в нашій Сонячній системі — це кам'янисті об'єкти, які утворилися в той самий час, коли формувалася Сонячна система.

• Вважається, що астероїди також утворюються в інших планетних системах навколо зірок.

• Астероїди менші за планети і не мають атмосфери.

Ключові поняття

Астероїд, головний пояс астероїдів, планетні системи.

Оцініть свої досягнення

• Я можу описати докази утворення астероїдів.

• Я можу досліджувати та подавати інформацію належним чином.

• Я можу представити свої результати у вигляді таблиці.