О Вселенной для детей 4 класса

Никто не знает точных размеров Вселенной. Она содержит миллионы и миллиарды галактик. Астрономам пока удалось зарегистрировать лишь галактики, удалённые от нас на 15000 млн св. лет.
Вселенная - весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве. Она непрерывно меняется и постоянно расширяется. Вселенная - это всё, что существует: от мельчайших земных микробов до самых огромных и далёких космических образований. Всё во Вселенной проходит свой жизненный цикл, будь то человек, живущий 70-80 лет, или звезда, подобная нашему Солнцу, существующая 10 млрд лет. Этот процесс непрерывен, и каждый объект во Вселенной рождается, живёт и умирает. Расстояния во Вселенной измеряются временем, которое требуется свету, чтобы пройти данное расстояние. Свет от ближайшей к нам звезды доходит до Земли за 4,2 года. Это значит, что звезда находится от нас на расстоянии 4,2 световых лет. Тысячи галактик, звёзд и планет, видимых с Земли, - лишь малая доля миллиардов объектов, составляющих Вселенную. Астрономия - это наука, изучающая Вселенную и её изменения с течением времени.

Изучение звёзд и планет началось с тех пор, как люди стали вглядываться в ночное небо. Они пытались понять природу тех ярких точек, которые они видели, объединив их в созвездия. Наблюдая за движением Луны и звезд, они создали первые представления о Вселенной. Позднее учёные выяснили, из чего состоят звёзды, как они образуются, как развиваются и умирают.
Большинство учёных убеждены, что наша Вселенная зародилась в результате Большого взрыва - в то мгновение, когда возникла окружающая нас материя и начался отсчёт времени.
Почти все объекты во Вселенной слишком далеки от Земли, чтобы мы могли их посетить. Астрономы применяют телескопы, установленные на Земле или выведенные на орбиту, для сбора информации. Космические зонды достигли некоторых планет, комет и астероидов, и 12 человек побывали на Луне. Астрономы и астрофизики открывают всё новые и новые космические объекты и узнают новые подробности о тех, что уже известны.
Вселенная родилась в результате так называемого Большого взрыва около 13 млрд лет назад и с тех пор продолжает непрерывно расширяться и изменяться. Вселенная зародилась за ничтожно короткий промежуток времени, когда в результате взрыва гигантская энергия, сосредоточенная в невообразимо малом пространстве, за ничтожную долю секунды распространилась во все стороны. Температура её стремительно росла. От объёма меньше острия иголки Вселенная расширилась до сверхгалактических размеров. С тех пор она продолжает расширяться. Неизвестно, что существовало до Большого взрыва. Вселенная должна была остыть от температуры около 10 в 28 степени °С до примерно 3 000 °С, прежде чем смогли образоваться атомы. Примерно 5 млрд лет назад сформировалась наша звезда - Солнце. Вокруг неё кружилось облако пыли и газа. Этот материал, оставшийся после рождения Солнца, включал углерод и кислород - элементы, выброшенные в пространство после смерти старых звёзд. Из сгустков этого материала образовались планеты. Первые живые клетки появились на Земле 3,5 млрд лет назад. Как возникла жизнь, точно не известно. Возможно, разряды молний обеспечили энергию для начала химических реакций между компонентами морской воды.
Галактики рассредоточены по всей Вселенной. Их миллиарды, этих огромных скоплений звёзд, газа и пыли. Каждая может содержать сотни тысяч или даже много миллионов звёзд.
Галактики образуются из гигантского вращающегося облака газа. При сжатии под действием сил тяготения газ в центре становится достаточно плотным, чтобы началось формирование звёзд. Облако вращается всё быстрее и принимает форму диска.
Наша Галактика называется Млечным Путем. Это спиральная галактика с плотной выпуклостью в центре и 4 рукавами; состоит из более чем 200 млрд звёзд. Наша звезда Солнце расположена в одном из спиральных рукавов. Рукава состоят из звёзд и газово-пылевых туманностей, в которых зарождаются звёзды. В центре Галактики находятся более старые звёзды. Солнце обращается вокруг центра Галактики примерно за 220 млн лет. Поперечник нашей Галактики - 100 000 световых лет, а толщина ядра - 2000 световых лет.
Кажется, что нет ничего более твёрдого и неизменного, чем земля у нас под ногами. Однако в действительности наша планета напоминает живой организм - она активная и изменчивая. Земля находится в постоянном движении: вращается вокруг своей оси и перемещается в космическом пространстве, совершая обороты вокруг Солнца.
По сравнению с размерами Солнечной системы Земля - крохотное небесное тело. И точно так же, как ничтожно малы размеры Земли в пространстве Солнечной системы, столь же краток срок - поистине один миг, - в который уложилась вся история человечества. Это одно мгновение в бездне времени, предшествовавшей этой истории: более 3,5 млрд лет прошло с момента появления жизни, и лишь 2-3 млн лет насчитывает история развития человечества.
Размеры Земли действительно невелики. Она - пятая по величине среди других планет Солнечной системы: диаметр Меркурия почти в 4 раза меньше, а Юпитера - в 11 раз больше земного. Средний радиус Земли - 6370 км, длина экватора - 40007 км, площадь поверхности - 510 млн км2, объём - 100 млрд км3, масса - 59760 триллионов тонн. В течение года расстояние от Земли до Солнца меняется, так как она движется по эллиптической орбите, от 147 млн км до 152 млн км. У Земли есть атмосфера - воздушная оболочка. Воздух и вода стали главными условиями возникновения и развития жизни.

Поверхность нашей планеты, сложенная горными породами, вовсе не такая монолитная, как нам представляется. Она испещрена трещинами подобно старой мостовой. Разрушительные землетрясения и мощные извержения вулканов напоминают о непрерывном бурлении в огненных недрах Земли. Снаружи наша планета подвергается космическому излучению и атакам многочисленных метеоритных частиц. Однако между космосом и Землёй существует своего рода защитный «барьер» из газообразной атмосферы. Благодаря этой воздушной оболочке, а также живительной воде рек, озёр, океанов и стабильному температурному режиму на Земле существует жизнь.
Инопланетянам Земля сразу показалась бы необычной планетой. Состав атмосферы, которая содержит кислород и незначительные количества таких газов, как метан, указывает на наличие жизни. Другой важной особенностью Земли является обилие воды: более 2/3 поверхности планеты покрыто океанами. Пришельцы также заметили бы характерный зелёный цвет хлорофилла - пигмента наземных растений и морских водорослей, который необходим для поглощения и усвоения энергии солнечного света.

Жизнь преобразует облик Земли, а Земля поддерживает жизнь. Горы служат хранилищем минералов, драгоценных камней и металлов. Используя энергию Земли, накопленную в угле, нефти, люди улучшают уровень своей жизни. Мы все зависим от Земли и должны быть ответственны за её будущее.
Вокруг молодого Солнца, которое образовалось около пяти млрд лет назад, сформировалось дискообразное газово-пылевое облако из звёздного вещества, оставшегося после рождения нашего светила. Со временем в облаке за счёт сил тяготения из частиц пыли образовались сгустки. Они сталкивались друг с другом и иногда слипались. В итоге образовалось несколько крупных тел - протопланет. Одно из них и стало Землёй. По мере того как масса Земли увеличивалась, поле её тяготения возрастало. За счёт активной бомбардировки космическими телами, сжатия протопланетного вещества Земля разогрелась, и составляющий её материал начал плавиться. Более тяжелые элементы - железо и никель - опустились к центру планеты, образовав ядро. В ходе последующего остывания Земли окружающий её материал затвердел, образовав мантию, состоящую из магния и железа. Деятельность вулканов и атаки метеоритов способствовали формированию ландшафта новой планеты. Когда образование Земли почти завершилось, на неё обрушился объект размером с Марс. При ударе в космос были выброшены осколки земного материала, из которых, возможно, и образовалась Луна.
Если смотреть с поверхности Земли, то кажется, будто Солнце восходит на востоке, пересекает небо и опускается на западе. Со звёздами ночью происходит то же самое. До XVI века люди верили, что Земля неподвижна, а Солнце и звёзды обращаются вокруг неё. Теперь мы знаем, что это Земля вращается вокруг собственной оси, совершая полный оборот за сутки, и поэтому кажется, будто Солнце и звёзды движутся по небу. Оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365,25 суток, что составляет 1 земной год.
Ось вращения Земли наклонена к плоскости её околосолнечной орбиты под углом 66,5°. Из-за этого наклона происходит смена времён года, сезонные изменения погоды и продолжительности светового дня. В марте и сентябре Солнце стоит прямо над экватором. В июне Северное полушарие обращено к Солнцу, и там становится теплее. В декабре, наоборот, Южное полушарие обращено к Солнцу, и там наступает лето, тогда как в Северном полушарии в это время царит зима. В приполярных областях солнце летом неделями не заходит. Это явление называется полярным днём. А зимой в течение нескольких недель солнце здесь не восходит и стоит почти полная тьма - это полярная ночь. Двигаясь по орбите, Земля также вращается вокруг своей оси, делая один оборот за 23,9 часа.
Луна - спутник Земли, это безводный и безжизненный мир, в котором мало что изменилось за последние 3 миллиарда лет. Луна не излучает собственного света, а светит отражённым солнечным светом. Одна половина Луны всегда освещена Солнцем, другая погружена во тьму. Когда Луна движется вокруг Земли, мы видим разные доли её полушария, освещённого Солнцем. Поэтому нам кажется, что Луна всё время меняет форму. Разные видимые формы Луны называются фазами. Полный цикл фаз Луны занимает 29,5 суток. Цикл начинается с новолуния, когда её обращённая к нам сторона вся освещена, потом снова приходит новолуние, и всё повторяется заново.
Луна обращается вокруг Земли в направлении против часовой стрелки, совершая полный оборот за 27,3 дня. Столько же времени ей нужно, чтобы обернуться вокруг собственной оси. Именно поэтому Луна всегда обращена к нам одной стороной, и нам кажется, что она не вращается вовсе. Но, совершив полный оборот вокруг Земли, Луна совершает за это же время полный оборот вокруг собственной оси.

Некоторые особенности поверхности Луны можно разглядеть невооружённым глазом. Светлые области - это более высокие места, они более древние, тогда как тёмные области - это более молодые, пониженные плоские равнины. В бинокль или телескоп можно увидеть, что вся поверхность Луны испещрена кратерами ударного происхождения. Большинство из них возникло в период между 3 и 4 млрд лет назад, когда Луна подвергалась интенсивной бомбардировке метеоритными телами. В течение следующего миллиарда лет лава истекала сквозь трещины в лунной коре и заливала крупнейшие кратеры, образуя моря. Эти тёмные участки лунной поверхности видны невооружённым глазом. Древние астрономы назвали их морями, считая, что это действительно моря.
Предполагаемый возраст Луны - 4,5 млрд лет. Согласно наиболее популярной теории, в это время с Землёй столкнулось крупное небесное тело, в результате чего в космос разлетелось множество осколков, из которых затем и образовалась Луна.

Почему Луна влияет на уровень воды в морях и океанах
Приливы и отливы на Земле возникают под действием сил гравитации Луны и, в меньшей степени, Солнца. Луна, как большой магнит, притягивает воды Мирового океана, порождая высокую приливную волну (прилив). Другая высокая приливная волна вследствие вращения Земли формируется на обратной её стороне. Это происходит дважды в сутки, примерно через каждые 12 часов 25 минут.

Что произошло бы на Земле, если бы она двигалась вокруг Солнца подобно Луне
Луна вращается вокруг своей оси с такой скоростью, что при движении вокруг Земли она постоянно повёрнута к ней одной стороной. Если бы Земля двигалась вокруг Солнца подобно Луне и была бы постоянно повёрнута к нему одной стороной, природные условия на планете изменились бы колоссально. Одно полушарие Земли освещалось бы круглый год, а другое постоянно находилось бы в тени. Освещённое полушарие раскалилось бы до температуры более 100 °С, а значит, все реки, моря и океаны испарились бы. На тёмной стороне планеты температура была бы ниже -100 °С, здесь вся вода превратилась бы в лёд. На границе света и тени из-за больших перепадов температур бушевали бы ураганы, происходили землетрясения и извержения вулканов.

Почему человек перемещается по Луне прыжками?
Вес любого тела зависит от силы гравитации. На Луне эта сила в шесть раз меньше, чем на Земле, ровно во столько же меньше и вес человека. Так, если на Земле он весит 60 кг, то на Луне - всего 10. Того мышечного усилия, которое мы развиваем при ходьбе на Земле, на Луне хватает на хороший прыжок.

Можно ли будет жить на Луне?
Освоение Луны позволило бы использовать полезные ископаемые, которыми богаты её недра, создать там научные лаборатории, построить космодромы, обсерватории.
Проекты освоения Луны уже предлагают различные решения проблемы производства продуктов питания, электроэнергии, защиты от солнечной радиации, перепадов температур и преодоления невесомости.
Неясным остаётся только одно: где взять воду? Впрочем, в 1996 году зонд «Клементина» передал на Землю информацию о том, что у полюсов Луны есть водород, и эту информацию два года спустя подтвердил зонд «Проспектор». По расчётам учёных, основанных на этих данных, на Луне может находиться до 300 млн т воды в виде льда. Это открытие вновь оживило идею создания лунных городов.
В лунном городе предполагается построить лаборатории, склады, площадки для посадки и взлёта космических кораблей. Электрическую энергию и тепло можно будет получать при помощи солнечных батарей. Один из проектов лунного города предлагает возводить здания в форме раковины улитки.
Обходя вокруг Земли, Луна может попасть из солнечного света в тень, отбрасываемую Землёй. Однако расположение орбиты Луны не заставляет её при каждом обороте вокруг Земли проходить через земную тень. Именно поэтому Луна попадает в тень не при каждом обороте вокруг Земли, а лишь до 3 раз в год. Когда Луна полностью погружается в тень Земли, наступает полное лунное затмение. Когда Луна лишь частично покрывается этой тенью, наступает неполное лунное затмение. В отличие от солнечного затмения, для наблюдения лунного затмения не требуется никаких особых приспособлений. Если Луна не скрыта облаками, лунное затмение обязательно будет видно.
Имя великого путешественника Христофора Колумба известно всему миру. Он открыл европейцам вторую половину нашего мира - Америку.
Колумб четыре раза побывал в Америке. В ходе одного из плаваний его корабль потерпел крушение. Измученная команда добралась до берега, где её враждебно встретили местные жители - индейцы. Договориться с вождями племён никак не удавалось. Тогда Колумб решил схитрить и пригрозил вождям, что отнимет у них Луну, если они не снабдят его всем необходимым. Индейцы подняли его на смех. Но... Ночью они увидели, что на Луну надвигается кроваво-красная туча. В страхе они стали молить Колумба о пощаде. С той ночи индейцы стали гораздо гостеприимнее.
Что же произошло? Колумб хорошо знал астрономию. Он знал, что если в полнолуние Луна, Земля и Солнце располагаются на одной линии, то происходит лунное затмение. На Луну надвигается полукруглая тень Земли. А при солнечном затмении Луна заслоняет от нас Солнце.
Примерно 5 млрд лет назад вещество, из которого теперь состоят Солнце и планеты, входило в состав огромного газопылевого облака, называемого Солнечной туманностью. Это облако состояло в основном из водорода и гелия, но включало также небольшие примеси других элементов. Оно вращалось, и его вещество постепенно стягивалось к центру. В итоге солнечная туманность превратилась в газовый шар, окружённый диском из газа и пыли. Из центрального шара образовалось Солнце, а из вещества диска - планеты и другие тела Солнечной системы. Большее количество вещества рассеялось в пространстве.

Планеты начали формироваться около 4,6 млрд лет назад. Из вещества, ближе всего находившегося к Солнцу, возникли 4 каменистые планеты - Меркурий, Венера, Земля и Марс. В сильно удалённой от Солнца части диска, где было гораздо холоднее, образовались каменистые тела, затем притянувшие к себе большие массы газа. Так появились 4 большие газовые планеты - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Далёкий Плутон - твёрдая ледяная планета с каменным ядром.
Каменные обломки, находящиеся между Марсом и Юпитером, не смогли образовать планету, потому что силы тяготения Юпитера и Солнца растаскивали их в разные стороны. Они образовали пояс астероидов - похожее на бублик кольцо из каменных обломков. На окраинах Солнечной системы, вдали от планет, находились миллиарды комьев из пыли, камней и замёрзших газов. Многие из них были выброшены из Солнечной системы, но часть осталась в ней и сформировала кометное облако. Каждая комета и каждый астероид вращаются вокруг Солнца по собственной орбите.
Вокруг Солнца вращаются миллиарды астероидов. Свыше 90 % из них составляют Пояс астероидов - похожее на баранку кольцо между Марсом и Юпитером. Иногда их называют малыми планетами, ибо каждый из них - каменное тело, вращающееся вокруг Солнца. Это материал, который не смог объединиться в планету 4,6 млрд лет назад, когда шло формирование Солнечной системы. Первым был открыт в 1801 году астероид Церера. Он самый крупный, имеет шарообразную форму, а его диаметр - около 932 км. Большинство астероидов намного мельче. Около миллиарда из них размером больше километра, но поперечник большинства из них достигает всего нескольких метров. Астероиды состоят из камня, металла или из их смеси. Всего было открыто свыше 10 000 отдельных астероидов. Каждый из них имеет своё название.

Для чего нужны искусственные спутники
В околоземном пространстве летает множество искусственных спутников. У каждого из них своя задача. Одни передают телевизионные и телефонные сигналы, другие - информацию о погодных условиях, третьи наблюдают за всем, что происходит на Земле. Спутники передают на Землю данные о состоянии нашей планеты и о звёздах, сообщают местонахождение судов и самолётов. Многие из них оборудованы солнечными батареями, которые улавливают солнечный свет и преобразуют его в энергию, необходимую для их же работы.
Чтобы космический аппарат не упал на Землю, ракета- носитель должна разогнать его до скорости не менее 27 тыс. км/ч. Только в этом случае он сможет преодолеть силу земного притяжения и выйти на околоземную орбиту. Там он и будет находиться, обращаясь вокруг Земли на постоянном расстоянии - в точности, как и естественный спутник - Луна.
Первыми космическими путешественниками были животные. Собаки, шимпанзе и мартышки оказались первыми живыми существами, испытавшими на себе условия космического полёта. И СССР и США готовились запустить в космос первого человека в 1961 году. Самый первый полёт, продолжавшийся 108 минут, совершил Юрий Алексеевич Гагарин, что положило начало космической гонке между двумя державами. Она продолжалась почти 10 лет и закончилась высадкой человека на Луне. Это был американский астронавт Нейл Армстронг. Произошло это 20 июля 1969 года.
Человеческое тело не приспособлено к жизни в космосе. На орбите нет воздуха, и тело оказывается в невесомости. Здесь не ощущается сила тяжести, поэтому ни сам космонавт, ни предметы на борту корабля ничего не весят. Космонавтам приходится в условиях невесомости есть, работать, спать. Современные космонавты могут даже выходить в открытый космос и производить там какую-либо работу. Для этого, конечно, необходима специальная одежда - скафандр, который спасает от радиации, экстремально высоких или низких температур.
Российско-украинская ракета-носитель успешно вывела на орбиту экспериментальный образец космического надувного отеля. Эта необычная гостиница разрабатывается на деньги американского миллиардера Роберта Бигелоу. Он поспорил на полмиллиарда долларов, что до 2015 года отель будет заселён космическими туристами. Им придётся выложить за билет по 8 миллионов долларов, что примерно в 3 раза меньше, чем нынешняя плата за визит на Международную космическую станцию. Кроме того, на борту планируют снимать художественные фильмы, а также проводить научные опыты в невесомости. Пока же постояльцами гостиницы стали обыкновенные... тараканы. По ним будут судить, как проживание в орбитальном гостиничном номере сказывается на живых организмах. В космос тараканы улетели в сдутом, свёрнутом в трубочку отеле. После выхода на орбиту конструкция надулась как воздушный шарик. Толщина стенок такого «шарика», сделанных из высокопрочного волокна и специальной пены, достигает 30 см. Они обеспечивают герметичность и защиту от микрометеоритов и космического мусора. Так что тараканам опасаться нечего.

Рекомендуем посмотреть:

Загадки про космос для начальной школы с ответами Беседа для младших школьников ко Дню космонавтики О планетах солнечной системы для детей 4 класса

Похожие статьи:

Внеклассное мероприятие в начальной школе. Планета Земля

Сообщение про космос, 4 класс. Окружающий мир

Доклад про космонавтику, 2-4 класс

Про солнечное затмение детям

Сообщение о планете Земля, 4 класс. Окружающий мир