§ 1. Звёзды на небе

Определения и обозначения

Звезда — небесное тело, которое излучает собственный свет и тепло. Энергия выделяется внутри звезды, поэтому она светится сама, а не только отражает свет другого тела. Это определение помогает отличить звёзды от планет и Луны.

Созвездие — участок звёздного неба с условным рисунком из звёзд и установленным названием. Рисунок помогает людям узнавать и описывать отдельные участки неба. Он нужен для ориентирования, но не означает, что звёзды находятся рядом друг с другом в космосе.

Полярная звезда — звезда, расположенная почти над Северным полюсом Земли и указывающая направление на север. Из-за её положения она кажется почти неподвижной на ночном небе. Это свойство используют, чтобы определить сторону горизонта и сориентироваться.

Млечный Путь — светлая полоса на ночном небе, состоящая из огромного количества далёких звёзд. Отдельные звёзды в ней слишком далеки и многочисленны, чтобы глаз различал их по одной. Название помогает узнать эту полосу среди других объектов неба.

Как это устроено

Звёзды светятся сами, потому что внутри них выделяется энергия. Она распространяется от звезды в виде света и тепла. Поэтому звезда видна даже тогда, когда рядом с ней нет другого источника освещения. Планета или Луна, напротив, могут быть яркими для наблюдателя, потому что отражают солнечный свет.

Большинство звёзд кажутся нам маленькими точками не потому, что они обязательно малы, а потому, что очень далеко отстоят от Земли. Чем дальше находится предмет, тем меньшим он выглядит для наблюдателя. Солнце тоже звезда, но оно расположено гораздо ближе к нам, поэтому выглядит крупным диском. Другие звёзды находятся так далеко, что глаз не различает их форму.

Цвет звезды связан с её температурой. Более горячие звёзды выглядят голубоватыми или белыми, а менее горячие — желтоватыми или красноватыми. Цвет возникает потому, что звёзды с разной температурой излучают свет по-разному. Значит, оттенок может подсказать, насколько горячей является звезда.

Люди объединяют видимые звёзды в созвездия, потому что так легче узнавать участки неба. Если смотреть с Земли, звёзды словно составляют знакомые фигуры, которым дали названия. Но это только видимый рисунок: в пространстве его звёзды могут быть на очень разных расстояниях. Созвездие удобно для описания неба, однако оно не показывает реальное расположение звёзд рядом друг с другом.

В течение ночи кажется, что звёзды перемещаются по небу. Это происходит потому, что Земля вращается вокруг своей оси, а наблюдатель движется вместе с ней. Полярная звезда расположена почти над Северным полюсом, поэтому её положение на небе меняется мало. Остальные звёзды словно описывают вокруг неё большие дуги, хотя причина видимого движения — вращение Земли.

Объекты, которые можно увидеть на небе

Сравнивай объекты по двум вопросам: что это за объект и излучает ли он свет сам. Если перед тобой группа звёзд с общим названием, это созвездие, а не одно небесное тело. Такая таблица помогает не путать звёзды с планетами и Луной.

Разбор задач

Почему Солнце днём кажется намного больше и ярче других звёзд?

Условие. Днём Солнце видно как большой яркий диск, а другие звёзды обычно не видны. Нужно объяснить эту разницу, сравнив расстояние до Солнца и до далёких звёзд. Размеры звёзд здесь сами по себе не объясняют, почему Солнце так выделяется на небе.

1. Сначала вспомним, что Солнце тоже звезда и само излучает свет.
2. Затем сравним расстояния: Солнце находится гораздо ближе к Земле, чем другие звёзды.
3. Близкое небесное тело выглядит крупнее и его свет кажется ярче, поэтому Солнце легко заметить днём.

Ответ. Солнце кажется больше и ярче, потому что оно намного ближе к Земле, чем другие звёзды.

Отдельная звезда или созвездие?

Условие. Ученик видит на небе несколько светящихся точек, которые образуют узнаваемую фигуру с общим названием. Нужно понять, наблюдает ли он отдельную звезду или созвездие. Для ответа достаточно сравнить один объект и условную группу звёзд.

1. Посчитай, сколько светящихся точек описано: одна или несколько.
2. Если речь об одной точке, это отдельная звезда; если о группе с рисунком и общим названием — созвездие.
3. Помни, что звёзды созвездия не обязательно близки друг к другу в космосе: группа лишь так выглядит с Земли.

Ответ. Несколько звёзд, образующих названный условный рисунок, — это созвездие. Одна светящаяся точка — отдельная звезда.

Как определить север по Полярной звезде?

Условие. Нужно найти направление на север по описанию ночного неба. Для этого можно использовать знакомые звёзды Большой Медведицы и Полярную звезду. Важно следовать порядку действий, а не выбирать самую яркую звезду на глаз.

1. Найди Большую Медведицу — созвездие, в котором виден ковш из звёзд.
2. Мысленно проведи линию через две крайние звезды ковша и продолжи её за край ковша.
3. Найди на продолжении линии Полярную звезду: направление к ней указывает на север.

Ответ. Полярная звезда помогает найти север; её ищут, продолжая линию через крайние звёзды ковша Большой Медведицы.

Типичные ошибки

• Ошибка: считать, что все звёзды одного созвездия находятся на одинаковом расстоянии от Земли. Такое представление возникает, потому что с Земли они видны как единая фигура. Проверь себя: созвездие обозначает только видимый рисунок, а звёзды могут быть далеко друг от друга.
• Ошибка: называть Луну звездой. Луну можно спутать со звездой из-за её яркости, но она не излучает собственного света. Проверь себя вопросом: светит ли объект сам или отражает солнечный свет? Луна отражает свет Солнца.
• Ошибка: думать, что Полярная звезда самая яркая на небе. Её легко запомнить из-за значения для ориентирования, а не из-за яркости. Проверь себя: главное свойство Полярной звезды — почти неподвижное положение и указание направления на север.
• Ошибка: считать, что звёзды за одну ночь движутся вокруг Земли. Так можно подумать, если наблюдать, как меняются их положения относительно горизонта. Проверь себя, вспомнив вращение Земли вокруг своей оси: именно оно объясняет видимое движение звёзд.

Связь с другими темами

Чтобы ориентироваться по звёздам, нужно знать стороны горизонта и понимать, где находится север. Также пригодятся простейшие сведения о вращении Земли: они объясняют видимое движение небесных светил. Эти знания продолжатся при изучении Солнечной системы и движения Земли.

Наблюдения за небом связаны не только с астрономией. Люди использовали звёзды для навигации и ориентирования, а наблюдения помогали составлять календарь. Позже знания о звёздах и планетах помогут подробнее изучать устройство космоса.

Что запомнить

• Звезда сама излучает свет и тепло.
• Солнце — ближайшая к Земле звезда.
• Звёзды кажутся точками из-за огромного расстояния.
• Созвездие — условная группа звёзд на небе.
• Полярная звезда указывает направление на север.
• Млечный Путь состоит из множества далёких звёзд.
• Видимое движение звёзд связано с вращением Земли.