Күн жүйесі

Қазақстан Республикасының білім  және

ғылым министрлігі

Жалпы білім  беретін Т.Жароков атындағы

 орта  мектебі

 

 

 

«Күн жүйесі»

(Жоба)

 

                                                          Орындаған:

10«ә»сынып оқушысы  Кадимова Г.Т.

                                                            Жетекшілері:

технология пәнінін  мұғалімі Шукуров С.С.

физика пәнінін мұғалімі Марданов А.Б.

 

 

 

 

 

Жәнібек 2013

 

 

 

 

 

Жоспар:

 

1. Кіріспе
2. Жобанын мақсаты
3. Күн жүйесінің құрылысы туралы ежелгі ғалымдардың көзқарастары
4. Зерттелу тарихы
5. Күн жүйесі
6. Күн жүйесіндегі ғаламшарлары
7. Қорытынды
8. Қолданылған әдебиет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Кіріспе

Техниканың  даму революциясына байданысты Күн жүйесін зерттеу және онын құрамдас бөліктерін анықтау адамзат тарихындағы ең көлемді оқиғалардың бірі деуге болады. Ұлы поляк астрономы Николай Коперниктін гелиоцентрлік жүйені құрастыруы нәтежиесінде осы іс қолға алынды.

 

Күн жүйесінін  ашылуы көптеген жаналықтардын бастамасына  әкелді. Солардын ішінде Күнді айнала қозғалатын  тоғыз ғаламшар бар екендігі анықталды. Астероидтер мен каметалар не екендігіне анықтама берілді. Космосқа ғылыми-техникалық жетістіктердін нәтежиесінде алғаш ғарыш кемесімен адам ұшырылды.  12 сәуір 1961 жыл адамзат санасында қалатын үлкен жаналық. Бұл күні дүниежүзінде алғаш рет адамнын космосқа ұшырылу күні болды. Ол Юрий Алексеевич  Гагарин атанды.

 

2. Жобанын мақсаты

    

Бұл тақырыпта  ғылыми жобаны жазу мақсатым бұл Күн  жүйесінін зерттелу тарихы, оның құрамдас бөліктері ғаламшарлар, астероидтер  мен каметалар туралы қосымша  мәліметтер білу. Күн жүйесі деген не? Бұл шексіз кеністікте не бар? Ғаламшарларда тіршілік барма? Күн жүйесіндегі денелер калай орналасқан? Деген көптеген сұрақтар туындайды, соларға жауап беру.

 

2.Күн жүйесінің құрылысы туралы ежелгі ғалымдардың көзқарастары

Адамдар өзін қоршаған әлемнің құрылысын, ондағы болып жатқан құбылыстарды зерттеуге ежелден-ақ құмар болды. Көне замандағы әлем құрылысы туралы алғашкы түсініктер өте қарапайым және олар діни нанымдармен астасып жатты. Аспан мен Жер бөлек карастырылып, Жер дүниенің қозғалмайтын центрі ретінде қабылданды. Жердің бүкіл әлемнің центрінде орналасканы жөнінде қалыптасқан бұл көзқарасты Ежелгі Греция ғалымдары дүниенің геоцентрлік жүйесінің негізіне алды. Мәселен, біздің заманымыздан бұрынғы IV ғасырда өмір сүрген ежелгі грек ойшылы, ғалым-энциклопедист Аристотель осы пікірді ұстанып, Жерді қозғалмайды деп есептеді. Сол кездің өзінде-ак Айдың тұтылуы бойынша жүргізілген бақылаулар арқылы, Жер пішінінің шар тәрізді екені белгілі болды. Ол Жердің қозғалуын аспандағы жұлдыздардың орнын ауыстыруынан байқауға болар еді деген болжам айтты. Аристотель Жер - Әлемнің табиғи центрі болғандықтан, ол ешқайда құлап кетпейді және барлық ауыр денелер осы центрге қарай ұмтылады деген пікірде болды. Аристотельдің мұндай түсіндірулері, қазіргі көзқараспен қарағанда, өте қарапайым болғанымен, сол кезең үшін әжептәуір жетістік еді. Біздің заманымыздың II ғасырында өмір сүрген ежелгі грек ғалымы Александриялық Клавдий Птолемей (90-160 жж.) өзінен бұрын өмір сүріп, кейінгілерге жол салып кеткен Аристотель, Гиппарх, т.б. еңбектеріне сүйене отырып, дүниенің жетілдірілген, геоцентрлік (грекше гео - жер) жүйесін жасады. Ол дүниенің центріне қозғалмайтын Жерді қойды да, оны өзге шырақтар айналып жүреді деді. Дүниеге геоцентрлік көзқарас астрономияда он төрт ғасырға жуық уақыт бойы үстемдік етті. Дегенмен планеталардың орналасуы жөніндегі бақылау мәліметтері молайған сайын, К. Птолемей тұжырымдары түзетулер енгізуді кажет етті. Оны XVI ғасырда ұлы поляк ғалымы Николай Коперник жүзеге асырды. 973 жылы Хорезмде дүниеге келген ортаазиялық ғалым-астроном, математик, физик, географ, философ, этнограф, дәрігер Әбу Райхан Бируни өзінің 150 еңбегінің 50-ін астрономияға арнаған. Ол Птолемей құрған әлем жүйесінің дұрыстығына күмәнданып, гелиоцентризмді жақтады. Алғаш рет, Коперниктен 500 жыл бұрын, Жердің Күнді айнала қозғалатыны туралы болжам жасаған Бируни болғаны бізге тарихтан мәлім. Ол Жердің қозғалысы мен пішіні, Жер шарының радиусын анықтау тәсілі туралы жазды, Жер глобусын жасады, 20 жыл бойы Күннің қозғалысын бақылады. Бируни Күнді отты шар деп есептеп, Күн тәжінің түтінге ұқсас табиғаты жайлы пікір айтты. Оның еңбектері мұқият орындалған бақылаулар мен зерттеулерге негізделді. Бируни көп саяхат жасады. Сол кезде ол аспан шырақтарына қарап бағдарлаудың түрлі тәсілдерін ойлап тапты. Бируни жинақтаған материалдары мен бақылауларын қорыта отырып, 1031 жылы астрономияның әр түрлі мәселелерін баяндауды қамтитын үлкен еңбек жазды. Ол кітап 1887 жылы Лондонда алғаш рет араб тілінде басылып шықты. Бируниге дейін мұндай ғылыми жүйеленген еңбек жазылмаған, әрі ортағасырлық әдебиеттерде бұған теңдес еңбек болған жоқ.

4.Зерттелу  тарихы

Күн жүйесін астрономия ғылымы арқылы зерттейді. Адам баласының өмірлік  қажеттілігінің негізінде пайда  болған ежелгі ғылымдардың бірі. Шығыс халықтарында біздің заманымыздан бұрынғы 6 ғасырдың өзінде-ақ алғашқы астрономиялық түсініктер пайда болған. Ежелгі Қытай мен Вавилонда негізгі уақыт бірлігінен басқа, экватордың эклиптикаға көлбеулігі, Күн мен Ай тұтылуының қайталану периоды (сарос) белгілі еді. Грекияда Жердің шар тәрізділігі туралы ілім қалыптасты. Қазақстанда Іле өзенінің орта ағысындағы Малайсары адырының батыс тұсын біздің заманымыздан бұрынғы 5 ғасырда жарты сақина түріндегі тастардан қаланған қорған табылды. Батыс және шығыс тұстардағы екі қорған арасындағы тік сызық жазғы күн тоқырауы, солтүстік және шығыс қорғандар арасындағы тік жазық қысқы күн тоқырауы сәтіндегі Күн сәулесіне сәйкес келеді. Орталық Қазақстандағы Толағай тауының маңындағы қорғанның оңтүстік және солтүстік үштағандарының ұшында қосымша үйілген тас қорғандар арқылы жыл мезгілдерінің басталуы, Ай мен жұлдыздардың тоғысулары анықталып отырған. Біздің заманымыздан бұрынғы 4 ғасырда Қытайда тұңғыш жұлдыз каталогы (тізімі) жасалды. Сол ғасырда Ежелгі Грекияда Аристотель дүние құрылысының жалпы жүйесін жасаған, оның орталығы Жер деп есептеген. Біздің заманымыздан бұрынғы 3 ғасырда Александрия ғалымы Эратосфен Жердің мөлшерін анықтаған. Біздің заманымыздан бұрынғы 2 ғасырда Гиппарх Жер дүниенің ортасында қозғалмай тұрады деп есептеп, планеталардың қозғалу теориясын жасаған. Ол 1022 жұлдыздың каталогын ұсынды. Ежелгі қазақ даласын мекендеген халық жұлдыздар мен шоқжұлдыздардың орны бойынша жыл мезгілдері мен жер тараптарын айыра білген. 9 ғасырда Халиф Мамунның нұсқауы бойынша Бағдад маңындағы Жер меридианы доғасының ұзындығы өлшенген. 11 ғасырда Бируни Жердің қозғалуы мүмкін деген идея айтқан. 13 ғасырда ат-Туси Оңтүстік Әзербайжанда обсерватория салдырып, планеталар қозғалысының жаңа кестесін жасады. Осы ғасырда Пекинде де обсерватория салынды. 1428 – 1429 жылы Ұлықбек Самарқанда салдырған обсерваториясын үлкен мәрмәр секстантпен жабдықтатып, 1019 жұлдыздың каталогын және планеталар қозғалысының кестесін түзді. 1543 жылы поляк ғалымы Николай Коперник «Аспан сфераларының айналысы туралы» деген еңбегінде Жер қозғалмайды және бүкіл Ғаламның ортасында тұрады деген ілімді жоққа шығарып, Күн жүйесінің құрылысын – дүниенің гелиоцентрлік жүйесін түсіндіріп берген. Осы еңбектің негізінде италия ғалымы Джордано Бруно Ғаламның шексіздігі, ал оны мекендеуші дүниелердің сансыз көптігі туралы тұжырымдама жасады. Галилео Галилей өзі құрастырған телескоптың көмегімен 1609 – 1610 жылы алғаш рет астрономиялық бақылаулар жүргізді. 17 ғасырдың басында Иоганн Кеплер планеталар қозғалысындағы үш заңдылықты, ал сол ғасырдың аяғында Исаак Ньютон бүкіләлемдік тартылыс заңын ашқан. 17 ғасырдың соңы – 18 ғасырдың басында Франция, Англия, т.б. елдерде обсерваториялар салына бастады. 1718 жылы ағылшын астрономы Эдмунд Галлей жұлдыздың меншікті қозғалысын тапқан. 1761 жылы орыс ғалымы Михаил Ломоносов Шолпан планетасының атмосферасын ашты. 1755 жылы Иммануил Кант және 1776 жылы Пьер Лаплас Күн жүйесінің пайда болуы туралы алғашқы гипотезаны ұсынды. 19 ғасырдың ортасынан аспан денелерінің физикалық табиғаты жүйелі түрде зерттеле бастады. Қазіргі заманғы астрономия аспан денелерін зерттеудің тәсіліне қарай бірнеше бөлімге бөлінеді. Астрометрияда аспан объектілерінің орындары мен қозғалысы анықталады, Жердің айналу заңдылықтары зерттеледі, астрономиялық тұрақты шамалардың мәндері анықталады. Сфералық астрономияда аспан нысандарының орны мен қозғалысы математикалық тәсілдермен анықталады. Ал тәжірибелік астрономияда бұрыш өлшейтін аспаптардың жаңа теориялары жасалып, уақытты, географиялық координаттарды (бойлық пен ендікті), белгілі бір бағыттағы азимуттарды анықтау әдістері жүйеленеді. Аспан механикасында бүкіләлемдік тартылыс күшінің әсерінен болатын аспан денелерінің, соның ішінде жасанды денелердің қозғалысы, сондай-ақ аспан денелерінің тепе-теңдік жағдайы зерттеледі. Жұлдыздық астрономияда біздің Галактиканы (Жұлдызаралды) құрайтын жұлдыздар жүйесі, ал галактика сырты астрономиясында басқа галактикалар және олардың жүйелері қарастырылады. Құрамына астрофотометрия, астроспектроскопия, т.б. бөлімдер енетін астрофизика аспан денелерінде, олардың жүйелерінде және ғарыштық кеңістікте болып жататын физикалық құбылыстар мен химиялық процестерді зерттейді. Радиоастрономияда ғарыштан келген радиотолқындардың қасиеттері және олардың кеңістікте таралуы зерттеледі. Жердің жасанды серіктері, ғарыштық кемелер мен ғарыштық телескоптардың (мысалы, америкалық «Хаббл» телескопы) жасалуы астрономиялық зерттеулерді атмосферадан тыс жүргізуге жол ашты. Космогонияда жеке аспан денелерінің, сондай-ақ олардың жүйелерінің, атап айтқанда Күн жүйесінің пайда болу мәселелері, ал космологияда жалпы Ғаламның құрылысы мен заңдылықтары қарастырылады. Республикамызда 1942 жылы Алматыға жақын жердегі теңіз деңгейінен 1500 м биіктікте алғашқы отандық обсерваторияның негізі қаланды. 1950 жылы Астрономия және физикалық институтынан Қазақстан Ғылым академиясының Астрофизика институты бөлініп шықты. 1957 жылдан бастап ғарыштық аппараттардың координаттарын анықтау мақсатында жүйелі бақылаулар жүргізіліп келеді. Тұмандықтардың каталогы (1968) жарияланды. Бұл каталогта галактикадағы 120 нысанның жарқырауы, морфологиясы және олардың ғарышта тарала орналасуы жөнінде жаңа деректер қамтылды. Осы жылы диффузиялық тұмандықтар спектр фотометриялық әдіспен зерттеліп, 100-ге жуық диффузиялық тұмандық спектрлерінің каталогы жасалды. Алынған спектрлерді талдау барысында иондалған сутектің спектрлік сызықтары инфрақызыл және радиодиапазонда ғана емес, спектрдің оптикалық аймағында да болатыны анықталды. 800-ге жуық актив галактикадан тыс объектілердің спектрлері зерттелді, 50-ге жуық Сейферт галактикасы табылды. «Жұлдыздардың жинақталған спектрфотометриялық каталогы» (1978) басылып шығарылды. 1000-нан астам жұлдыздардың абсолюттік спектрлері туралы мәліметтер жарияланды (1985). Алғаш рет Юпитердегі қызыл дақтың газ-тозаңнан құралатыны жөніндегі болжам бақылаулар негізінде расталды және сол планета атмосферасындағы процестердің аксиметриясы байқалды. Соңғы жылдары астрономиялық зерттеулер ҚР Ғылым министрлігі Ғылым академиясының Астрофизика институтының Асы-Түрген обсерваториясында қарқынды түрде дамытылып келеді.

 

5.Күн жүйесі

Күн Жүйесі – Күннен, оны  айнала қозғалатын 9 үлкен планетадан (Меркурий, Шолпан, Жер, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун және Плутон), планета серіктерінен, мыңдаған кіші планеталардан (астероидтардан), шамамен 1011 кометадан және толып  жатқан метеорлық денелерден құралған ғарыштық денелер жүйесі. Күннен ең алыс орналасқан планетаға дейінгі орташа қашықтық шамамен 40 а.б. немесе 6 млрд. км-ге тең.

 

6.Күн жүйесіндегі ғаламшарлары

 

Күн Жүйесі – Күннен, оны  айнала қозғалатын 9 үлкен планетадан Меркурий, Шолпан, Жер, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун және Плутон тұрады.

Болпан (Меркурий, Олпан, Таңшолпан, Кіші Шолпан) — Күнге  ең жақын және Күн жүйесінің 1-ші ең кіші ғаламшары. Күнді 88 тәулік ішінде айналып шығады.Ал өз белін ұзақ уақытта айналып шығады, Болпанның бір тәулігі Жердің 176 тәулігіне сәйкес. Болпанды бақылау өте қиын. Бетіндегі температура күндіз +300 дәреже болса, түнде -200 дәрежеге төмендейді. Болпанның үстінде бұлттар жоқ, соңдықтан ғаламшарда жуан атмосфера жоқ. Аспаны қараңғы, жұлдыздар Болпаннан жарық көрінеді, Күн үлкен тәжі бар шар сияқты көрінеді. Болпанды әлемде "Меркурий" деп атайды, бұл атау көне юнанның Гермес құдайының мадағына берілген. Күннен орташа қашықт. 0,387 а.б. (58 млн. км), Күнді айналу периоды 88 тәулік, өз осінен айналу периоды 58,6 тәулік, орташа диам. 4878 км, массасы 3,31023 кг; өте сирек атмосферасының құрамында Ar, Ne, He бар.

Шолпан —  Күн жүйесіндегі оған жақын екінші ғаламшар.Көлемі мен массасы жағынан  Жерге жуық болғандықтан, ерте кезден-ақ ғалымдардың назарын өзіне аударған. Алайда, оны тұтасқан ақ бұлт қабаты қоршап жатқандықтан, бұл ғаламшардың табиғаты мен қозғалысын оптикалық бақылаулар арқылы анықтау қиындық келтіруде. Дегенмен, радиобақылаулар нәтижесі күтпеген мәліметке қол жеткізді. Шолпан (Уранды есептемегенде) барлық ғаламшарлар айналатын жаққа кері бағытта, яғни өзінің Күнді айнала қозғалатын бағытына өз осі төңірегіндегі қарсы айналатын болып шықты. Ондағы күндік тәулік шамамен Жердегі 118 тәулікке тең. Оның Күннен орташа арақашықтығы 108 млн. км (0,723 астрономиялық бірлігі). Сидерлік айналу периоды 224 тәулік 16 сағат 49 мин 8 с. Жерден қараған бақылаушыға Шолпанның Күннен бұрыштық қашықтығы 48″-тан аспайды. Сондықтан ол Күн батқаннан кейін (кешкі жұлдыз) не Күн шығардың алдында (таңертеңгі жұлдыз) ғана аз уақыт көрініп тұрады. Шолпан – аспандағы ең жарық шырақ (Күн мен Aйдан кейінгі). Жалтырауының максимумы 4,4-жұлдыздық шамаға дейін жетеді. Шолпанның фазаларын (1610 жылы Г.Галилей ашқан) көру қабілеті ерекше жақсы адамдар жай көзбен де байқай алады. Төменгі тоғысуы кезінде Шолпанның бұрыштық диаметрі 64″-қа жетеді. Жер бетінде жүргізілген радиолокациялық бақылаулардың нәтижесі бойынша Шолпанның орташа радиусі 6050±0,5 км, массасы 0,9528 Жер массасындай. Шолпанды қоршаған қою атмосфераның бар екендігін, Шолпанның Күн дискісін басып өту кезін бақылай отырып, алғаш рет М.В. Ломоносов ашқан (1761). Шолпан атмосферасында көмір қышқыл газының (СО2) болатындығы спектроскопиялық жолмен анықталған. Шолпанның температурасы оның бетіне жақындаған сайын арта түсетіндігін Шолпанның төменгі атмосферасында алғаш рет кеңестік “Венера-4” (1967) автоматтық планетааралық стансасында тікелей жүргізілген өлшеулер көрсетті. “Венера” (КСРО) және “Маринер” (АҚШ) автоматтық планетааралық стансаларында жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде Шолпан планетасы атмосферасының құрамы 97,3% көмір қышқыл газынан, 2%-дан кем азоттан, 0,1%-дан кем оттектен және 1%-дан кем су буынан тұратындығы анықталды. Зерттеулер нәтижесіне қарағанда Шолпан бетінің жарықтылығы шамамен 10 мың люкске тең. Ел аузында Ай Күнмен үзеңгілес жүретін болса, Шолпан Аймен тетелес келеді.

Жер — Күн жүйесіндегі  Күннен әрі қарай санағанда үшінші ғаламшар адамзаттың тіршілік ететін бесігі. Жер эллипстік (дөңгелекке жуық) орбита бойымен 29,765 км/с жылдамдықпен 149,6 млн. км орташа қашықтықта 365,24 орташа күн тәулігі ішінде Күнді бір рет айналып шығады. Оның табиғи серігі – Ай. Ай Жерді 384000 км орташа қашықтықта айналады. Жер осінің эклиптика жазықтығына көлбеулігі 66°33´22˝, оның өз осінен айналу периоды 23 сағ 56 мин 4,1 с. Жердің өз осінен айналуы себебінен Жерде күн мен түн ауысса, ал оның осінің орбита жазықтығына көлбеулігі мен Күнді айналуы салдарынан Жерде жыл мезгілдері өзгеріп отырады. Жердің жасы шамамен 4,5 млрд. жыл деп есептеледі. Жер Күнді айналып жүрген 9 планетаның ішінде мөлшері мен массасы бойынша 5 орында. Жердің массасы 5,975•1021 т, орташа тығыздығы 5,517 г/см³, көлемі 1,083 млрд. км³, ауданы 510,2 млн. км², сыртқы пішіні 3 осьті эллипсоидқа (сфероидқа) жақын. Осы күнгі космогониялық түсінік бойынша Жер осыдан 4,5 млрд. жыл бұрын Күн айналасындағы кеңістікте шашыраған газ-тозаң заттан, планеталар тартылыс күшінің әсерінен пайда болған. Қатты материя кесектерінің соқтығысып, жабысуынан планеталар ұлғая берген. Газ-тозаң зат іріктеліп, олардың жеңіл элементтері Күн сәулесінің қысымымен онан әрірек, ал біршама ауырлары Күнге жақын орналасқан. Жер құрамына Күн жүйесінде кездесетін барлық химиялық элементтер енеді. Заттың планета центріне тартылуы және оның ось бойымен айналуы салдарынан Жер эллипсоидтық пішінге келген.

Марс (Қызыл жұлдыз) —  Күн жүйесінің Күннен бастап санағандағы 4-ғаламшары; Жер тобындағы планеталар қатарына жатады. Орташа диаметрі 6800 км, массасы 6,423.1023кг, орташа тығыздығы 3,97 г/см3, бетіндегі ауырлық күшінің  үдеуі 3,76 м/с2. Марс Күнді эллипстік орбита бойымен 24,2 км/с жылдамдықпен айналады, Күннен орташа қашықтығы 228 млн км (перигелийінде 206 млн км, афелийінде 249 млн км). Марс, Күн және Жердің өзара бірдей қашықтықта орналасуы орташа есеппен 780 тәулікте қайталанады. Бұл Марстың “қарсы тұрыс” периодының қайталануы. Марстың қарсы тұрысы Марс орбитасының перигелийі маңында болған кезде ол Жерге ең жақын болатын 56 млн км қашықтыққа келеді. Осы кезде Марс 24 – 25° бұрышпен көрінеді, ал ондағы 60 – 100 км-лік заттар телескоппен қарағанда байқалады. Осындай кезді “ұлы қарсы тұрыс” деп атайды. Бұл 15 – 17 жылда тамыз айында (кейде шілде не қыркүйекте) қайталанады. Марс бетіндегі тұрақты жарық және қоңыр дақтар Марстың өз осінен айналуын бақылауға мүмкіндік береді. Марстың осьтік айналу периоды (жұлдыздық күн тәулігі) 24 сағ 37 мин 22,7 с. Марстағы жыл мезгілдерінің ауысуы және климаттық белдеуге (полюстік, қоңыржай, тропиктік) бөлінуі Жерге ұқсас. Бірақ Марстағы әрбір жыл мезгілі Жердегіден гөрі 1,9 есе ұзақ болады.