Матеріали до уроків природознавства

Природознавство. 5-6 класи

Навчально-методичний посібник

Глухів - 2012

УДК 372.853:502

ББК 74.264.4+20

Р 98

Рецензенти:

Баштовий Володимир Іванович, кандидат педагогічних наук, доцент кафедри теорії і методики навчання фізики і астрономії Національного педагогічного університету ім. М.П. Драгоманова;

Кухарчук Роман Павлович, кандидат педагогічних наук, доцент кафедри фізики і методики навчання Глухівського національного педагогічного університету імені Олександра Довженка.

Р 98	Рябко А.В. Природознавство. 5-6 класи: Навч.-метод. посібник. – Глухів: РВВ ГНПУ ім.Олександра Довженка, 2012. – 184 с.

Посібник містить дидактичні матеріали, методичні рекомендації і задачі до уроків з природознавства у 5-6 класах

УДК 372.853:502

ББК 74.264.4+20

Зміст

Зміст. 3

Матеріали до уроків природознавства. 6

Всесвіт. 7

Будова Всесвіту. 11

Зірки. 13

Планети. 15

Малі небесні тіла. 17

Комети. 18

Метеори і метеорити. 19

Тіла і речовини, що оточують людину. 19

Прості й складні речовини. 23

Органічні та неорганічні речовини. 24

Рух молекул. Дифузія. 26

Поширення хімічних елементів на Землі 26

Розчини у природі та побуті 27

Суміші 27

Умови життя на планеті Земля. 28

Будова Землі 31

Землетруси. 33

Вулкани. 35

Поверхня Землі 37

Острови. 42

Магнітне поле Землі 42

Як людина впливає на літосферу. 44

Гідросфера. 46

Води суходолу. 49

Вода атмосфери. 50

Атмосфера. 52

Історія нашої планети. 64

Організм як жива система. 71

Клітина. 73

Природні та штучні екосистеми. 76

Флора і фауна різних материків. 78

Природні зони Землі 79

Життя в океані 81

Людина і біосфера. 83

Науки, що вивчають природу. 93

Астрономія. 93

Геологія. 93

Географія. 94

Біологія. 94

Фізика. 95

Хімія. 95

Математика. 96

Цілісність природи. Екологічні системи. 99

Енергія. 99

Екологічні системи. 103

Математичні задачі природничо-наукового змісту. 117

Сюжетні та якісні задачі фізичного змісту. 144

Досліди і саморобні прилади. 151

Горизонтальний сонячний годинник. 151

Аналемматичний сонячний годинник. 155

Динамометр. 160

Корпус для батарейок. 165

Модель електричного двигуна. 166

Спектроскоп. 168

Сопілка. 169

Компас. 170

Водяний годинник – фонтан. 171

Лінза. 173

Барометр. 175

Терези. 176

Ареометр. 177

Блок. 179

Розширення тіл при нагріванні 181

Список літератури. 182

Передмова

Метою даного посібника є методична підтримка роботи вчителя природознавства у 5-6 класах.

Перший розділ містить дидактичні матеріали для бесід з природознавства, які можна використовувати при підготовці до уроків та позакласних заходів. Значна увага приділяється екологічним проблемам сучасності.

Істотне місце у вивченні курсу математики 5–6 класів займають текстові задачі, основними функціями яких є розвиток логічного мислення учнів та ілюстрація практичного застосування математичних знань. У другому розділі посібника зібрані задачі природничо-наукового змісту і авторські сюжетні задачі фізичного змісту.

Третій розділ посібника – саморобні прилади, прості досліди, інтерактивні вправи.

Компакт-диск – важлива частина видання. Він вміщує тести, складені у відповідності до діючої програми з «Природознавства», креслення саморобних приладів та ін.

Матеріали до уроків природознавства

Природознавство – це наука про природу. У даному випадку поняття «природа» розуміється максимально широко – як увесь величезний світ, у якому ми живемо і частиною якого ми є. Звісно, такий неосяжний предмет важко вивчити у межах одного шкільного курсу. Більше того, для цього не вистачить усіх знань, які накопичило людство за всю історію свого існування. Природознавство — це наука про природу як єдину цілісність або сукупність наук про природу, які становлять єдине ціле.

У пошуку знань сучасна людина досягла значних успіхів, але ще дуже й дуже багато їй доведеться досліджувати. Сто п’ятдесят років тому, коли було введено до шкільної програми предмет «Природознавство», більше уваги у ньому відводилося практичній частині: вивченню природи за допомогою спостереження, вимірювання і експерименту.

Із самої назви «природничі науки» зрозуміло, що це науки про природу, про фізичний світ, його властивості і закономірності та безліч взаємодій, що відбуваються у ньому. До природничих наук відносяться: біологія, хімія, географія, фізика, астрономія і кожна з них вивчає природу під своїм кутом зору, так би мовити. Географія, переважно, вивчає поверхнею Землі: материки, континенти, моря. Геологія – будову та історію Землі, гірських порід. Біологія розглядає живий світ від найпростіших одноклітинних до високорозвинених, а ботаніка – рослини.

Чим більше розвинена наука, тим більше вона розгалужується, виокремлюючи додаткові наукові напрями. Зокрема, з географії виокремлено топографію – науку про карти та метеорологію – науку про погоду. І таких прикладів безліч. І з розвитком науки їх з’являтиметься усе більше й більше.

У школі вивчаються основи багатьох природничих наук: фізики, хімії, географії, біології, астрономії. Ви, напевне, помітите взаємозв’язок багатьох з них, вони часто будуть посилатися одна на одну. Та все ж розділення на предмети залишає певний відбиток, і ми іноді забуваємо, що всі ті явища і закони, що ми вивчаємо відокремлено, існують в один і той же час цілісно. Фізичні, хімічні і біологічні закони діють одночасно у межах однієї речовини чи істоти або предмета; увесь Всесвіт підкорюється одним законам з корективами щодо умов та властивостей.

Навчальний курс «Природознавство» має за мету нагадати про цю початкову єдність усіх природничих наук, про їх спільне джерело – природу, світ, у якому ми усі живемо.

Вивчення природознавства – це перший крок у пізнанні навколишнього світу. Завдання курсу – ознайомити вас з головними поняттями і елементами цього світу. У процесі вивчення предмета у вас сформуються уявлення про місце і роль людини у світі, ви ознайомитеся з основними віхами на шляху пізнання світу людиною. Шлях цей був часом заплутаний, істина пробивалася ціною проб і помилок, а іноді – й самого життя.

Всесвіт

Невідомість – жахлива річ. Страшно жити у світі, який зовсім незрозумілий, тому людина завжди намагалася пояснити те, що відбувалося навколо неї, – явища природи, поведінку тварин, події власного життя. Примітивна свідомість мала відповідно й примітивні уявлення. Та одночасно з розвитком людства розвивалися й уявлення про світ, а з виникненням науки здогадки поступово почали замінюватися справжніми знаннями. Необхідно зазначити, що цей процес був довготривалим, не тільки тому, що розвиток науки спочатку відбувався повільно, а тому, що люди неохоче відмовляються від звичних переконань, які вони засвоїли у дитинстві.

У найдавніші часи людина ототожнювала себе з природою. Людина бачила живу, розумну істоту або результат дії такої істоти в усьому – у тварині, рослині, камені, дощі, річці, вітрі. Звідси й виходило, що влаштувати грім або блискавку могла тільки надзвичайно могутня істота, можливості якої значно переважають людські. Що вже й говорити про смерч чи землетрус!

Коли людина почала розмірковувати про Всесвіт, у неї одразу ж виникли питання про його походження і будову. Поняття «Всесвіт» також було неоднозначним і дискусійним. Нині під Всесвітом розуміють космос із безліччю зірок, планет, галактик, різноманітних космічних тіл, тобто все, що існує, увесь світ. А колись цим словом позначали тільки Землю і небо, власне, також увесь світ, яким його бачила людина у давнину, ось тільки рівень знань про нього суттєво відрізнявся від сучасного.

У різних народів існували різні моделі світобудови, іноді достатньо схожі. Практично в усіх моделях світу центром була Земля. У Стародавньому Вавилоні вважали, що центром світу є Земля, схожа на величезний перекинутий догори дном човен, оточений з усіх боків морем. Згори світ накритий небосхилом, схожим на велику чашу. Вираз «небесне склепіння», який застосовується нині у поетичному контексті, спочатку не містив ніякого метафоричного (порівняльного) змісту – небо дійсно уявляли як склеп. Він складався з декількох кам’яних півсфер, розміщених одна над одною, до того ж кожна була виготовлена з різних каменів. На внутрішній поверхні останньої півсфери знаходилися зірки. Небо прикріплювалося до моря кілками. Сонце та Місяць ходили між Землею і небесним склепінням, у певний час «ховаючись» до небесних півсфер.

У стародавній Індії землю уявляли як плаский диск, який лежав на спинах трьох величезних слонів. Слони стоять на панциреві гігантської черепахи, а черепаха лежить на великому змії, який кусає себе за хвіст, обмежуючи кільцем власного тіла Всесвіт.

Та людство поступово «дорослішало», з’являлися і розвивалися природничі науки. У давнину всі природничі науки були тісно пов’язані. Всі вони вивчали єдиний предмет – природу, яку не можна поділити на окремі частини і у якій все існує у взаємному зв’язку і у взаємній залежності. У подальшому накопичення інформації привело до розділення наук, розгалуженню і дробленню на вузькі спеціалізації, оскільки загальні об’єми ставали занадто великими і складними для освоєння.

Значна роль у вивченні Всесвіту належить Греції, де мистецтва та науки розквітали особливо швидко. Ще у четвертому столітті до нашої ери грецький математик Піфагор (Πυθαγόρας ὁ Σάμιος; 570 –490 до н.е.) висловив припущення, що Земля зовсім не пласка, а кулеподібна. Минуло ще два століття – й інший грецький вчений Аристотель (Αριστοτέλης; 384 до н.е. – 322 до н.е.) науково довів, що Земля має форму кулі. Більше того, він створив свою систему світу, згідно з якою навколо нерухомої, кулеподібної Землі обертається декілька прозорих твердих сфер з нерухомо закріпленими Сонцем, Місяцем, планетами та зірками. Остання сфера обмежувала границі Всесвіту та одночасно була його двигуном, що забезпечував рух усіх інших сфер.

Вчений Аристарх Самоський (Αρισταρχος ο Σαμιος; бл.310 до н.е. – бл.230 до н.е.), який був майже сучасником Аристотеля, вже тоді, у третьому столітті до нашої ери зробив сміливий крок – він стверджував, що центром Всесвіту є не Земля, а Сонце. Але авторитет Аристотеля був настільки великим, що Аристарха не стали слухати, і люди ще дуже довго вважали, що навколо Землі обертаються всі небесні тіла.

Лише через вісімнадцять століть, у шістнадцятому столітті нашої ери відомий астроном Микола Коперник розмістив Сонце у центрі Всесвіту і науково довів цей факт. Отже, Аристарх Самоський майже на два тисячоліття випередив свій час!

Між тим система світу Аристотеля існувала і збагачувалася новими подробицями і змінами. У другому столітті нашої ери вчений Клавдій Птолемей (Κλαύδιος Πτολεμαῖος бл. 87 — 165) змінив систему світу Аристотеля. Згідно з теорією Птолемея кулеподібна Земля усе ще залишалася у центрі Всесвіту, але Сонце, Місяць, планети також мали форму кулі і оберталися навколо Землі по колам. Окрім цього кожне небесне тіло оберталося ще й по іншому, вторинному колу, яке було значно меншим за розмірами. Обмежувало Всесвіт коло нерухомих зір. У такому вигляді вчення про світобудову проіснувало більше 10 століть. Земля значно змінилася. Минула епоха великих морських відкриттів ХІV-XVI століть. Людина іншими очима подивилася на свою планету. У 20-х роках XVI століття флотилія Фергана Магеллана здійснила першу кругосвітню подорож. Як і Колумб, сподіваючись, що Земля має форму кулі, Магеллан запропонував іспанському королю свій проект щодо західного шляху до Азії і до Островів прянощів (Молуккські острови) і уклав вигідний для себе договір. Для плавання Магеллана було споряджено п’ять кораблів. Подорож тривала три роки (1519-1522) і на батьківщину повернулося єдине судно під назвою «Вікторія», яким керував Хуан Себастьян Елькано, оскільки сам Магеллан загинув під час подорожі. «Вікторія» повернулась в Європу, маючи на борту 18 мандрівників, які залишилися з команди у 293 моряки. Капітана Елькано було нагороджено гербом, що зображав земну кулю. На гербі було написано: «Ти перший, хто об’їхав навколо мене». Про Магеллана тоді майже ніхто не згадав.

Так остаточно було доведено, що Земля має форму кулі.

Подорож Магеллана задала людству нову астрономічну загадку. Справа в тому, що члени експедиції не дорахували одного дня, коли повернулися додому. Усі судові журнали говорили одне й те саме: день повернення – середа, але насправді це був четвер. Звісно, це відбулося через різницю годинних поясів і напрямок руху флотилії проти напряму обертання Землі навколо вісі. Причину цієї помилки тоді так і не змогли пояснити. Відповідь була знайдена значно пізніше.

Чергову сміливу реформу в астрономії здійснив польський астроном Микола Коперник, який жив у ХІV-XVI століттях (1473-1543). Він мав чудову освіту, був талановитим математиком, лікарем, філософом. Коперник ретельно опрацював астрономічні праці стародавніх філософів і астрономів та шляхом складних математичних викладок дійшов висновку, що центром Всесвіту є Сонце. Навколо нього обертаються планети і Земля. Зорі знаходяться на величезній відстані від Сонця, тому вони ледве помітні. Згідно із системою Коперника вони є межею світу. Видиме переміщення зірок пояснюється тим, що кожне небесне тіло обертається не тільки навколо Сонця, а ще й навколо власної вісі. Ідеї Коперника підтримала більшість учених, але церква вважала їх єрессю і заборонила.

Поява телескопа дала значний поштовх у вивченні Всесвіту. Неозброєним оком люди можуть побачити близько 6 тисяч зірок на небі, а за допомогою телескопа – значно більше. Вперше про телескоп згадується у зв’язку із дослідженнями Галілео Галілея. Він сам майстрував свої телескопи. Найкращий телескоп Галілея давав 30-кратне збільшення. Якщо Коперник довів розміщення Сонця у центрі світу математично за допомогою складних обрахунків, то Галілей мав можливість зробити це за допомогою спостережень. Спостерігаючи плями на Сонці він довів, що Сонце, як інші небесні тіла обертається навколо власної вісі.

Та справді сенсаційним відкриттям Галілея було відкриття супутників Юпітера. У часи Галілея вважали, що небесні тіла можуть обертатися тільки навколо Землі.

Галілей як високоосвічена людина підтримував вчення Коперника, яке все ще протиставлялося вченню Птолемея. У 1632 році 68-річний Галілео Галілей видав книгу, у якій виклав свої погляди і відкриття, що свідчили на користь теорії Коперника. За це його схопили та засудили. Немолодий вже вчений змушений був зректися усіх своїх відкриттів і підтвердити істинність системи світу Птолемея.

Сучасник Галілея німецький вчений Йоганнес Кеплер за допомогою довготривалих розрахунків довів, що Земля та інші планети Сонячної системи обертаються навколо Сонця зовсім не по колу, а по еліпсу. Закон руху планет, відкритий Кеплером, формулюється таким чином: всі планети рухаються по еліпсу, в одному з фокусів якого, спільному для усіх планет, знаходиться Сонце. Окрім цього, Кеплер винайшов новий телескоп, у якому об’єктив і окуляр являли собою двоопуклі лінзи і розробив основи теорії затемнень.

Закони Кеплера залишали відкритим питання про причини та закономірності обертання планет по еліпсу. Вирішити цю проблему вдалося Ісаку Ньютону – англійському математику, астроному і фізику (1643-1727). Він розробив теорію руху небесних тіл, заклавши тим самим основу небесної механіки, відкрив закон всесвітнього тяжіння. Ньютон зробив багато відкриттів у фізиці та заклав основи класичної механіки.

Ось так, іноді довго та з великими труднощами, а іноді стрімко людство пізнавало таємниці світу. Це пізнання продовжується і в наш час, а загадкам Всесвіту – немає меж!

Нині вчені вважають, що Земля входить до складу Сонячної системи, а Сонячна система – це частина однієї із галактик, тобто гігантського скупчення зірок та систем. Безліч галактик утворюють скупчення галактик та ще більші скупчення. Але хто може знати, які ще нові дивовижні відкриття чекають на нас?

Будова Всесвіту

Звідки взялися ми? Звідки взявся сам Всесвіт? Ці питання турбують людей з початку існування, і турбуватимуть завжди. Наука стверджує, що все існуюче виникло в результаті Великого Вибуху
13,7 мільярдів років тому.

Теорію цю вперше запропонував у 1931 році астроном Жорж Леметр (Georges Lemaître, 1894-1966). Знаючи про те, що галактики у космосі розлітаються, Леметр припустив, у минулому все знаходилося в єдиній точці, яку він назвав «первинним атомом». В цій точці була сконцентрована вся матерія, маючи неймовірно величезну температуру та густину. Розміри цієї точки оцінюються вченими по-різному: одні вважають, що була вона розміром із горошину, інші говорять, що вона не перевищувала розмірів сірникової головки, є й такі, які стверджують, що вона була не більше атома. Навіть якщо ця точка була розміром із нашу Сонячну систему, то речовина Всесвіту знаходилась у ній у надзвичайно стисненому і невідомому для нас стані. Найщільніше тіло на Землі – ядро атома, густина котрого у 100 000 мільярдів разів більше густини води (1г/см³).

Як з’ясували астрофізики, у Всесвіті існують надщільні тіла – нейтронні зірки, речовина у яких стиснута у 10 – 100 разів більше, ніж частинки у ядрі атома. Якби земна куля раптово стала надщільною, як нейтронна зірка, з тією ж масою вона б мала розміри футбольного м’яча. Сонце, яке має масу у 330 000 разів більшу, ніж Земля, у «нейтронному вигляді» перетворилося б на тіло діаметром у 3 кілометри.

А те, що нас цікавить найбільше – Всесвіт – зібралося б у тіло усього лише у 50 світлових років – 500 000 мільярдів кілометрів у поперечнику. Ми зовсім не жартуємо, коли говоримо «усього лише». Незважаючи на величезні розміри «первинного атома», які важко навіть уявити й тим більше здолати сучасними космічними кораблями, але у порівнянні з тим простором, яке займає нині Всесвіт, вони мізерні.

Деякі вчені вважають, що у такому надзвичайно стиснутому стані речовина взагалі перестала існувати – всі атомні і субатомні частинки розпалися і перетворилися у чисту енергію. Ось тому вчені і вважають, що Всесвіт міг бути розміром із горошину. Енергія речовинністю не володіє, а тіло із речовини не може зайняти у просторі те ж саме місце, яке вже займає інше тіло.

Після Великого Вибуху Всесвіт постійно розширюється. У Всесвіті існує величезна кількість галактик та гігантських скупчень зірок. Галактики надзвичайно різноманітні за формою та розмірами. Наша Галактика разом з іншими утворюють скупчення галактик. Наша Галактика обертається і збоку нагадує дзиґу з хвостами, які закручені у вигляді спіралі.

Коли ми дивимося вночі у небо, то бачимо широку світлу смугу, яка перетинає небо з півночі на південь. Це – Чумацький Шлях. У
1609 році Галілей побачив у телескоп, що Чумацький Шлях – це безліч зірок, які розміщені так близько та щільно, що нам вони здаються суцільною смугою. Чумацький Шлях – це частина нашої Галактики, в якій поряд з нашою Сонячною системою знаходяться сотні мільярдів зірок. Наша Галактика також має назву Чумацький Шлях. Але для зручності астрономи домовилися, що маючи на увазі нашу Галактику, писатимуть її назву з великої букви, а усі інші – з маленької. Назва «галактика» походить від грецького слова γαλακτικός - молочний.

Раніше вчені вважали, що чим далі від умовного центру Всесвіту, тим галактики рухаються усе повільніше. Але останні дослідження показали що вони навпаки – віддаляються одна від одної. До того ж їх швидкості постійно зростають. Тільки уявіть собі незліченну кількість галактик, які розлітаються з неймовірними швидкостями у космічному просторі!

Пам’ятаєте, ми говорили про те, що раніше люди вважали, що Земля знаходиться у центрі Всесвіту? А потім з’ясувалося, що й Сонце та Сонячна система знаходяться не у центрі Галактики, а на її «узбіччі».

Наша Галактика під час своєї подорожі у Всесвіті зустрілася з двома маленькими галактиками та притягнула їх до себе. Вони мають назву Магелланові хмари. Влітку їх можна побачити неозброєним оком у північній півкулі. Вперше їх спостерігала експедиція Фернана Магеллана. Ось чому вони мають таку назву. Мине мільярд років, і ці галактики остаточно притягнуться, розчиняться у межах нашої Галактики.

У північній півкулі ми можемо побачити Туманність Андромеди. Це також Галактика. Вона більша за нашу і знаходиться на відстані
2 мільйонів світлових років від нас.

З краю галактики не так багато зірок, ніж у її середині. Зірки також надзвичайно різноманітні. Іноді вони утворюють систему подвійних зірок, кожна з яких обертається навколо іншої.

Наше Сонце обертається у Галактиці з періодом обертання у
200 мільйонів років. Через величезні відстані між зірками незручно вимірювати відстані між зірками у кілометрах. Астрономи користуються поняттям «світловий рік», що визначає відстань, яку сонячне світло проходить за один рік. Якщо врахувати, що швидкість світла становить 300 тисяч кілометрів за секунду, за один рік світло проходить майже
10 трильйонів кілометрів. Середня відстань між зірками становить
5 світлових років.

У нічному небі ми бачимо сотні зірок. Але в астрономічному розумінні не всі вони є власне зірками. Адже ми бачимо і Марс, і Венеру та інші планети. Вони випромінюють не власне, а відбите світло, як Місяць.

Зірки

Зірки – це величезні розпечені кулі, в яких за одну секунду згоряють сотні мільйонів тон Гідрогену – найпоширенішої речовини у Всесвіті.

Кумедний випадок трапився у середині 50-х років минулого століття з французами. За допомогою радіотелескопа вони почули з неба звук, схожий на стукіт годинника, і надзвичайно зраділи, оскільки вирішили, що почули сигнал «братів по розуму». Але це виявився пульсар – зірка, яка окрім звичайного світла випромінює також і радіохвилі. Так люди дізналися про новий тип зірок.

Різноманітність зірок надзвичайна. Зірки відрізняються за температурою, розмірами, кольором, яскравістю та багатьма іншими ознаками. Існують зірки, які отримали назву карликів. Наше Сонце – також карлик. Зірки, більші за Сонце у десятки разів, мають назву гіганти. Існують ще й надгіганти, більше за Сонце у сотні разів.

Багато зірок, таких як Сонце, сяють вже дуже довго. Деякі близькі до затухання. Але існують нові і навіть наднові зірки, які вибухнули і звільнили величезну енергію.

Існує гіпотеза про те, що так звані чорні діри – це величезні згаслі зірки, які володіють настільки великою гравітацією (тяжінням), що навіть світло й радіохвилі не можуть залишити поверхню таких зірок, тобто відбитись. Тому ми не можемо побачити таку зірку.

За кольором зірки поділяються на білі, блакитні, жовті, червоні. Сонце відноситься до жовтих карликів. Різні типи зірок мають не тільки різні кольори. У них різні типи речовин, що утворюють саму матерію зірок. Наприклад, білі карлики значно відрізняються за щільністю. Якби на Землі з’явилась можливість зважити куб зі стороною у півтора сантиметри, то такий куб із речовини білого карлика важив би декілька тон!

З давніх часів зірки допомагали віщувати погоду, зміну сезонів, орієнтуватися у подорожах, здійснювати відлік часу. Люди звернули увагу, що зірки утворюють на небі певні скупчення. Люди дали їм назву сузір’їв і стали давати їм назву. Вчені називають сузір’ями не ці фігури, а певні ділянки зоряного неба. Небо поділено на 88 сузір’їв. Назви багатьох сузір’їв прийшли зі Стародавньої Греції і пов’язані з персонажами міфів та легенд. Найяскравіше сузір’я, яке ви можете побачити у нашій півкулі – це Велика Ведмедиця. У ньому сім яскравих зірок. Форма сузір’я нагадує великий ківш – іноді його називають й так. Це його друга, ненаукова назва.

Поговоримо про найближчу до нас зірку – Сонце. Сонце – центр нашої планетної системи. Сонце знаходиться дуже далеко від Землі – на відстані у 150 мільйонів кілометрів. Ось чому воно здається нам не більше за Місяць. Сонце, як і Земля, обертається навколо власної вісі із заходу на схід. Температура Сонця – 15 мільйонів градусів Цельсія, на Землю потрапляє лише одна двохмільярдна частина тепла й світла, але й цього цілком достатньо для наших потреб.

Завдяки теплу й світлу, випромінюваному Сонцем, існує життя на нашій планеті: відбувається процес фотосинтезу у рослинах, кругообіг води і повітря. Іноді Сонце викидає у простір величезні хмари зоряної речовини, схожі на щупальца. Вони мають назви протуберанців. Зони на Сонці, холодніші за інші, у телескопі мають вигляд темних плям. Саме за рухом чорних плям на Сонці Галілео Галілей визначив, що Сонце обертається навколо власної вісі.

Вивчення Сонця дозволяє визначити природу інших зірок, а також його дію на нашу планету, на життя різноманітних організмів на Землі.

Планети

У нашій зірковій системі дев’ять основних планет. Вони поділяються на дві групи: планети земної групи і планети-гіганти. До першої (за відстанню до Сонця) входять Меркурій, Венера, Земля і Марс. Далі розміщується пояс астероїдів, який виник після зіткнення планети з великим небесним тілом. Потім йдуть гіганти – Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун і найменша планета Сонячної системи – Плутон.

Меркурій – найближча до Сонця планета. Вона отримала свою назву на честь одного з давньоримських богів. За розмірами і масою Меркурій схожий на Місяць. Він нагадує її також за виглядом. На його поверхні є гори й кратери, як на Місяці. Кратери досягають
200 кілометрів у діаметрі, а гори – 4 кілометрів у висоту. Через те, що Меркурій дуже близько до Сонця (58 мільйонів кілометрів), його поверхня нагрівається до 400 градусів Цельсія. Супутників у Меркурія немає.

Венера отримала назву на честь давньоримської богині кохання і краси. На небі вона сяє яскравіше за зірки і її можна добре бачити неозброєним оком. За розмірами Венера дещо менша за Землю, має щільну хмарну атмосферу, яка складається переважно з вуглекислого газу. Це дозволяє утримувати тепло, тому на Венері температура навіть більша, ніж на Меркурії – до +500⁰С. Існування атмосфери на Венері відкрив Ломоносов у 1761 році. Поверхня Венери – це переважно рівнини з невисокими горбами, але є й гірські райони і навіть величезний вулкан висотою у 12 кілометрів. Супутників у Венери немає.

Земля – найбільша планета земної групи. Її атмосфера складається переважно з азоту, кисню та вуглекислого газу. Більше ніж 70 % поверхні Землі вкриті водою. Супутник Землі Місяць майже не має атмосфери і води. Атмосфера – приблизно 10-15 сантиметрів, вода є у вигляді криги. Більша частина поверхні Місяця – це гори, висота деяких з них досягає 9 кілометрів. Пласкі ділянки Місяця називають морями. На поверхні Місяця багато кратерів, які виникли внаслідок ударів метеоритів – космічних каменів. Місяць відбиває світло Сонця, яке потрапляє на нього, а оскільки він знаходиться досить близько до Землі, нам здається, що він випромінює власне світло. Період обертання Місяця навколо власної вісі за часом співпадає з часом обертання навколо Землі, тому виходить, що він завжди повернутий одним боком до Землі.

Марс – червона планета. Отримала свою назву на честь давньоримського бога війни. ґрунт на Марсі насичений залізом, тому планета має червоний колір. Марс удвічі менший за Землю за розмірами і у десять разів легший. У Марса тонка атмосфера, яка складається переважно з вуглекислого газу. Як у Землі, у Марса є полярні шапки, які складаються із замерзлої суміші води та вуглекислого газу. Середня температура на поверхні Марса –70^оС, і тільки поблизу екватора піднімається дещо вище за 0^оС. Поверхня планети – це пустелі, кратери, гори. Деякі з них досить високі. Наприклад, затихлий вулкан Олімп має висоту 27 кілометрів! Марс має два невеликих супутника, які набагато менші за наш Місяць – Фобос та Деймос, що у перекладі означає «страх» і «жах».

Група планет-гігантів суттєво відрізняється за своїм складом від планет земної групи. Вони складаються з газів, переважно з водню. Ці планети не мають твердої поверхні.

Найближча до нас планета цього типу знаходиться за кільцем астероїдів і має назву Юпітер. Це найбільша планета нашої Сонячної системи. Вона отримала свою назву на честь головного давньоримського бога – царя богів. Юпітер на вигляд смугастий через те, що у його атмосфері розміщені довгі шари хмар. Навколо Юпітера є невеличке, ледве помітне кільце, яке складається з маленьких частинок пилу. Вчені поки що не знають достеменно, що являє собою поверхня Юпітера, але передбачають, що вона рідка або газоподібна, можливо, має тверде ядро. Оскільки Юпітер далеко знаходиться від Сонця, температура на ньому
–130^оС. Щоб досягнути Юпітера, автоматичні космічні зонди летять до нього 2 роки. Ось вже 300 років люди спостерігають на Юпітері велику червону пляму. Вона змінює розміри, інтенсивність кольору, іноді майже зникає. Вчені вважають, що це гігантський атмосферний вихор, величезна буря. У Юпітера 16 супутників. Супутник Юпітера Ганімед найбільший із супутників Сонячної системи.

Сатурн названий на честь давньоримського бога землеробства. За зовнішнім виглядом це надзвичайна планета. Вона оточена гігантськими яскравими кільцями. Вони складаються з великого і малого каміння, вкритого снігом та кригою. Ширина кілець складає десятки тисяч кілометрів, товща – не більше кілометра. Температура поверхні Сатурна –170^оС. У нього найбільша кількість супутників серед планет Сонячної системи. Нині їх відомо сімнадцять.

Уран і Нептун удвічі менші за Сатурн, за розмірами майже однакові. Давньогрецький бог, який символізував небо, мав ім’я Уран. Нептун – давньоримський бог моря. Уран став найпершою планетою, яку відкрили за допомогою телескопа. Випадково у 1771 році її відкрив англійський астроном Вільям Гершель. Нептун спочатку вирахували математично за його гравітаційним впливом на орбіти інших планет, а у 1846 його побачили у телескоп. Нещодавно у цих планет були відкриті кільця. Час обертання Урана навколо Сонця складає 84 земних роки, Нептуна – 165 років! Але доба там коротша за земну. Уран має 15 супутників, а Нептун – 8.

Плутон – найменша планета нашої Сонячної системи. Незважаючи на віддаленість від Сонця, вона не належить до гігантів. Один оберт навколо Сонця Плутон здійснює за 250 земних років. Від часу його відкриття у 30-х роках минулого століття не відбулося ще жодного повного оберту. Плутон мало вивчений. Цю планету і її єдиний супутник не відвідав ще жодний автоматичний космічний апарат із Землі.

Відносні масштаби Сонячної системи можна наочно уявити із наступних порівнянь. Нехай Сонце – м’яч діаметром 7 см. Тоді у прийнятому масштабі найближча до Сонця планета Меркурій буде знаходитися від нього на відстані 2,8 м, Земля – на відстані 7,6 м, Юпітер на відстані близько 40 м, Плутон – на відстані 300 м. Розміри Земної кулі у прийнятому масштабі трохи більше 0,6 мм, а діаметр Місяця – 0,1 мм.

Малі небесні тіла

У 1801 році італійський астроном Джузеппе Піацці помітив на небосхилі небесне тіло, дуже схоже на зірку. Тіло назвали «астероїд», що означає «подібний до зірки». Орбіта його виявилася поміж орбітами Марса і Юпітера. Піацці назвав нову планету Церерою на честь богині родючості та землеробства - покровительки Сицилії.

Сьогодні відомо близько 5000 астероїдів. Їм надані порядкові номери, а також імена письменників, художників, акторів, суспільних діячів. Найбільший астероїд Церера має діаметр близько 1000 кілометрів. Переважна кількість астероїдів знаходиться у кільці, але є й такі, що мають стаціонарну орбіту, наприклад, Харон, орбіта якого розміщена між Плутоном і Нептуном. Інші астероїди «блукають» по Сонячній системи, тому існує загроза того, що який-небудь астероїд може впасти на Землю. Це може привести до жахливої катастрофи, тому вчені розробляють способи захисту від такої загрози. Походження астероїдів ще не з’ясоване остаточно. Існує давньогрецька легенда про сина Геліоса – бога Сонця, який вирішив покататися на сонячній колісниці свого батька, але не впорався і розбив її. Він мав ім’я Фаетон. Можливо, що астероїди були колись єдиною планетою, або залишками «будівельного матеріалу», з котрого утворилася наша Сонячна система. Найбільші астероїди – Церера, Палада, Веста, Юнона, Амур, Ікар.

Комети

Це невеликі небесні тіла, які рухаються навколо Сонця по надзвичайно витягнутим орбітам, то наближуючись, то віддаляючись від нього. Вони складаються переважно з криги, замерзлого газу та дрібного каміння. Наближуючись до Сонця комети починають танути й з випарів у них утворюється хвіст. Довжина цього хвоста може сягати десятки мільйонів кілометрів. Саме за хвости вони й отримали свою назву – «комета», що у перекладі означає «така, що має волосся». Хвіст комети завжди спрямований у бік від Сонця. Віддаляючись від Сонця, він поступово стає меншим. У давнину вважали, що поява комети віщує нещастя, війни, голод, хвороби. Вчені вважають, що Сонце захопило комети власним тяжінням під час своєї подорожі у просторі. Найвідомішою кометою є комета Галлея. Період її обертання дорівнює 76 роки. Останній раз її бачили у 1986 році, наступний раз вона з’явиться у 2061 році. Це одна із не багатьох комет, яку можна побачити неозброєним оком.

Метеори і метеорити

Метеор – це спалах світла, який виникає під час згоряння у земній атмосфері частинок космічного пилу і космічного каміння. Яскраві метеори називають болідами, а менш яскраві - «падаючі зірки». Такий спалах відбувається на висоті 80-100 кілометрів над землею. Космічні тіла, які не згоряють у атмосфері і досягають поверхні Землі мають назву метеоритів. Найчастіше це частинки астероїдів, які виникають внаслідок їхнього зіткнення.

Найбільший метеорит Гоба має масу 66 тон. Цей залізний метеорит знайдений на території сучасної Намібії в Африці. Метеорит впав на Землю приблизно 80 тисяч років тому і був виявлений випадково, бо вже не залишилося ані кратера, ані інших слідів падіння. Вочевидь атмосфера Землі сповільнила падіння метеорита, тому великих викидів енергії не відбулося.

Але великі метеорити трапляються рідко. Усього упродовж року на Землю падає близько двох тисяч метеоритів. Якщо їх вдається знайти, то їх ретельно вивчають. Це дає змогу вченим зробити висновок про склад космічних тіл та процеси, що відбуваються у космосі.