Методические рекомендации

Изучая первый вопрос, следует иметь в виду, что наша Галактика (всегда пишется с большой буквы в отличие от других Галактик) относится к числу крупных Галактик спирального типа. Масса Галактики оценивается в 200 миллиардов (2∙10¹¹) масс Солнца, но только два миллиарда звезд (2∙10⁹) доступно наблюдениям.

Также нашу Галактику нередко именуют Млечным путём, что и неудивительно, ибо само слова «галактика» происходит от греческого galaxias, т.е. молочный круг. Дело в том, что, как выяснилось в ходе развития астрономии, видимая на небе полоса Млечного пути есть не что иное, как звёздный диск нашей Галактики, содержащий миллиарды звёзд.

Размеры нашей Галактики:

– диаметр диска Галактики около 30 кпк (100 000 световых лет),

– толщина – около 1000 световых лет.

Распределение звезд в Галактике имеет две ярко выраженные особенности: во-первых, очень высокая концентрация звезд в галактической плоскости, и, во-вторых, большая концентрация в центре Галактики. Так, если в окрестностях Солнца, в диске, одна звезда приходится на 16 кубических парсеков, то в центре Галактики в одном кубическом парсеке находится 10 000 звезд.

При дальнейшем изучении Галактики, следует исходить из того, что Солнечная система - система космических тел, включающая, помимо центрального светила -- Солнца -- восемь больших планет, их спутники, множество малых планет, кометы, мелкие метеорные тела и космическую пыль, движущиеся в области преобладающего гравитационного действия Солнца. Образовалась Солнечная система около 4,6 млрд. лет назад из холодного газопылевого облака.

Раздел астрофизики, изучающий происхождение небесных тел и их систем, называется космогонией. Немецкий философ Кант в 1755 году впервые изложил идею о возникновении Солнечной системы из облака холодных пылинок, находящихся в хаотическом движении. Планеты по Канту формируются из того же газопылевого облака, что и Солнце.

В 1796 году французский ученый Лаплас описал образование Солнца и Солнечной системы из медленно вращающейся раскаленной газовой туманности.

В 1935 году Рассел предположил, что Солнце было двойной звездой. Вторая звезда была разорвана силами гравитации при тесном сближении с другой, третьей звездой. Девятью годами позже Хойл высказал теорию, что Солнце было двойной звездой, причем вторая звезда прошла весь путь эволюции и взорвалась как сверхновая, сбросив всю оболочку. Из остатков этой оболочки и образовалась планетная система.

В сороковых годах ХХ века советский астроном О. Шмидт предположил, что Солнце захватило при обращении вокруг Галактики облако пыли. Из вещества этого огромного холодного пылевого облака сформировались холодные, плотные, до планетные тела.

Элементы многих из перечисленных выше теорий использует современная космогония.

В настоящее время общепризнанной является теория формирования планетной системы в четыре этапа.

Планетная система формируется из того же протозвездного пылевого вещества, что и звезда, и в те же сроки.

Изучая второй вопрос, следует исходить из того, что планеты возникли одновременно (или почти одновременно) 4,6 млрд. лет назад из газово-пылевой туманности, имевшей форму диска, в центре которого располагалось молодое Солнце. Образование звезд и планетных систем - это, по-видимому, все-таки единый процесс, происходящий в результате конденсации облака межзвездного газа в силу его гравитационной неустойчивости.

По современным космогоническим представлениям Земля образовалась примерно 4,6-4,7 млрд. лет назад из захваченного притяжением Солнца протопланетного облака. Основную роль в исследовании внутреннего строения Земли играют сейсмические методы, основанные на исследовании распространения в ее толще упругих волн (как продольных, так и поперечных), возникающих при сейсмических событиях - при естественных землетрясениях и в результате взрывов. Геофизика - физика Земли — относительно молода. Все происходящее в недрах нашей планеты изучено пока еще далеко не полно.

Изучая третий вопрос, следует иметь в виду, что прямое исследование земных глубин пока что невозможно: самые глубокие скважины едва достигают одиннадцати километров. Однако сейсмология дала ключ к внутреннему строению Земли. Дело в том, что скорость сейсмических волн зависит от плотности и упругости горных пород, через которые они проходят. Они отражаются и преломляются на границах между различными пластами. По сейсмограммам было установлено строение земной литосферы.

При изучении атмосферы, следует иметь в виду, что она не пропускает жесткое коротковолновое излучение. Одним из важнейших газов, поглощающих ультрафиолетовые лучи, является озон. Из-за ухудшения экологической обстановки, прежде всего, из-за выброса в атмосферу фреона и других активных веществ, его количество резко уменьшилось. Над Антарктидой и некоторыми другими районами Земли образовались озоновые дыры. Существует другое мнение, заключающееся в том, что озоновые дыры -- одно из проявлений солнечной активности.

При изучении гидросферы, следует исходить из того, что большую часть поверхности Земли (более 2/3) занимает Мировой океан, оставшаяся треть приходится на сушу. Условия на поверхности Земли заметно отличаются от других планет: нигде, кроме как на Земле, нет воды в жидком состоянии, нет атмосферы, богатой кислородом. Именно благодаря воде более 3,8 млрд. лет тому назад на Земле смогла возникнуть жизнь.

Жидкая оболочка занимает 361 млн. км² или 70,8 % поверхности Земли. В океанах Земли сосредоточено 97 % всех запасов воды (около 10²¹ кг). Часть воды находится в виде льда и снега в полярных шапках, а также в атмосфере. Средняя глубина Мирового океана – 3 900 м, максимальная глубина – 11 000 м (Марианский желоб в Тихом океане).

Изучая четвёртый вопрос, следует стать на строгие научные основания для констатации мнения подавляющего большинства ученых: на сегодняшний день нет ни одного достоверного факта существования внеземного разума. Есть только неопознанные летающие объекты (НЛО), которые в подавляющем большинстве случаев (95%) объясняются естественными причинами. Остальные 5% случаев, учёные не могут объяснить потому, что исходная информация туманна, противоречива и не поддаётся строгой научной проверке. Более того, даже простейшие формы жизни пока нигде в Космосе, кроме Земли, не обнаружены.

Основная литература:

Концепции современного естествознания. /Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова: Учебник. - ЮНИТИ-ДАНА, 2009.

Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник.- М.: ООО «Издательство ЮКЭА», 2005. С. 510-563.

Дополнительная литература:

Волков А. Галопом по Солнечной системе // Знание – сила. 2008. № 3.

Егоров Д.Г. Изменение парадигм в современных науках о Земле. – М.: Академия, 2004.

Короновский В.Н. Наша планета Земля. – М.: Весь Мир, 2002.

Левитан Е.П. Как зарождалась Солнечная система // Наука и жизнь. 2008. № 3.

Левитан Е.П. Эволюционирующая Вселенная. – М.: Планета, 2006.

Левин А. Путешествие из центра Солнца // Популярная механика. 2008. № 9.

Нудельман Р. Огнедышащие дыры // Знание – сила. 2007. № 9.

Левин А. Эмбрионы галактик. Темное дело // Популярная механика. 2007. № 6.