Раздел 1. Небесные тела и явления

Определения и обозначения

Небесное тело — природный объект, находящийся в космосе: звезда, планета, спутник, комета или астероид. Это понятие помогает назвать то, что существует как отдельный объект, а не как событие. Например, Луна — тело, а её затмение — явление.

Звезда — раскалённое небесное тело, которое излучает собственный свет и тепло. Солнце — ближайшая к Земле звезда, поэтому оно кажется нам крупнее и ярче далёких звёзд. Понимание этого объясняет, почему Солнце освещает и согревает Землю.

Планета — небесное тело, которое обращается вокруг звезды и не излучает собственного видимого света. Она может казаться яркой, потому что отражает свет своей звезды. Это определение позволяет отличить планету от звезды, которая светит сама.

Естественный спутник — небесное тело, обращающееся вокруг планеты или другого небесного тела. Луна — естественный спутник Земли. Такое название показывает, что Луна связана движением с нашей планетой, а не обращается вокруг Солнца как планета.

Как это устроено

Небесные тела — это объекты, а небесные явления — события или изменения, которые происходят с объектами либо наблюдаются на небе. Например, Солнце и Земля существуют как тела, а восход Солнца и затмение являются явлениями. Различать их нужно, чтобы не принимать то, что происходит, за отдельный предмет.

В планетной системе звезда находится в центре системы, а планеты обращаются вокруг неё; у планет могут быть собственные спутники. Так устроена Солнечная система: Земля движется вокруг Солнца, а Луна — вокруг Земли. Разные орбиты объясняют, почему спутник связан с планетой, хотя вся система движется вокруг звезды.

Внутри звезды очень высокая температура, поэтому она излучает свет сама. Планеты и спутники не светятся так же: они отражают падающий на них свет звезды, как освещённый предмет отражает свет лампы. Поэтому Луна видна ночью, хотя не является звездой, а планеты можно заметить на фоне тёмного неба.

В течение дня Солнце словно перемещается по небосводу, а ночью похожее движение заметно у звёзд. Главная причина этого видимого движения — вращение Земли вокруг своей оси: поверхность, на которой мы стоим, поворачивается относительно далёких объектов. Поэтому наблюдателю кажется, что небесные тела движутся в противоположную сторону.

Земля вращается вокруг своей оси примерно за сутки, и разные её участки по очереди оказываются освещены Солнцем — так сменяются день и ночь. Кроме того, Земля обращается вокруг Солнца в течение года, а её ось наклонена. Из-за наклона меняются высота Солнца над горизонтом и продолжительность светового дня в полушариях; поэтому наступают разные времена года, а не просто из-за изменения расстояния до Солнца.

Основные небесные тела и их признаки

Сравнивайте объекты по нескольким признакам сразу: собственному свету и тому, вокруг чего они движутся. Строки о составе и форме дополняют описание, но сами по себе не всегда позволяют определить вид тела. Например, комету и астероид удобнее различать по составу и наблюдаемому поведению, а планету и спутник — по движению.

Разбор задач

Задача 1. Распределите Солнце, Землю, Луну и комету по группам: звезда, планета, естественный спутник, малое небесное тело. Не ориентируйтесь только на то, насколько ярко объект выглядит с Земли. Сначала выясните, излучает ли он собственный свет и вокруг какого тела движется.

1. Солнце само излучает свет и тепло, значит, это звезда.
2. Земля обращается вокруг Солнца, поэтому относится к планетам.
3. Луна обращается вокруг Земли, следовательно, это естественный спутник.
4. Комета — малое небесное тело, которое обращается вокруг Солнца.

Ответ: Солнце — звезда, Земля — планета, Луна — естественный спутник, комета — малое небесное тело. Решение основано на основном признаке каждого объекта, а не на его видимом размере или яркости. Так можно классифицировать и другие небесные объекты.

Задача 2. Объясните, почему Луна кажется светящейся ночью, хотя она не является звездой. Сначала вспомните, чем собственный свет отличается от отражённого. Затем примените это различие к Луне и Солнцу.

1. Звезда сама излучает свет, а Луна собственного видимого света не производит.
2. Солнечные лучи падают на поверхность Луны и отражаются от неё.
3. Отражённый свет попадает к наблюдателю на Земле, поэтому Луна кажется светящейся.

Ответ: Луна видна ночью благодаря отражённому солнечному свету. Освещённой бывает только часть её поверхности, обращённая к Солнцу. Это не делает Луну звездой: источник света находится в другом месте.

Задача 3. Солнце перемещается по небу в течение дня, а в течение года меняется продолжительность дня. Объясните причины обоих наблюдений. Не считайте видимое перемещение доказательством того, что Солнце облетает Землю.

1. Видимое суточное движение Солнца возникает главным образом потому, что Земля вращается вокруг своей оси.
2. Вращение поворачивает разные участки земной поверхности к Солнцу и от него, вызывая смену дня и ночи.
3. Земля обращается вокруг Солнца, а наклон её оси меняет освещённость полушарий в течение года.
4. Из-за этого световой день в разных полушариях становится то длиннее, то короче.

Ответ: Суточное движение Солнца связано с вращением Земли вокруг оси, а изменение продолжительности дня в течение года — с обращением Земли вокруг Солнца при наклоне оси. Это два разных движения, поэтому для объяснения наблюдений важно не смешивать их причины.

Типичные ошибки

Называть Солнце планетой только потому, что оно входит в Солнечную систему, — ошибка: планеты обращаются вокруг звезды, а Солнце само излучает свет и находится в центре этой системы. Так ошибаются, смешивая принадлежность к одной системе с видом объекта. Проверьте себя вопросом: «Солнце получает свет от другого тела или является его источником?»

Считать Луну источником собственного света неверно: видимая светлая часть отражает солнечные лучи. Луна кажется самостоятельным источником, потому что особенно заметна на тёмном небе. Для проверки вспомните, что отражённый свет приходит от освещённой поверхности, а не возникает внутри Луны.

Затмение или смена дня и ночи нельзя называть небесным телом: это события, а не объекты. Ошибку провоцирует то, что явление можно наблюдать на небе и описывать как отдельное событие. Спросите себя, можно ли указать на него как на самостоятельное физическое тело: если речь о происходящем, это явление.

Суточное движение Солнца не означает, что оно обращается вокруг Земли за день. Такое объяснение кажется естественным, потому что мы видим, как Солнце меняет положение над горизонтом. Но видимое движение создаётся вращением Земли вокруг оси; проверить объяснение помогает наблюдение за тем, что вместе с Солнцем меняется положение других далёких небесных объектов.

Связь с другими темами

Для изучения небесных тел пригодятся стороны горизонта, наблюдения за Солнцем и Луной, а также понятия вращения и движения. Эти знания помогают описывать, где находится объект и как меняется его положение со временем. В дальнейшем они понадобятся при изучении Солнечной системы, фаз Луны, затмений, времён года и карты звёздного неба. Здесь используется общий для естествознания способ работы: наблюдать, сравнивать результаты и объяснять их причинами.

Что запомнить

• Небесные тела — объекты космоса, а небесные явления — происходящие с ними или наблюдаемые на небе события.
• Солнце — ближайшая к Земле звезда.
• Планеты не излучают собственного видимого света, а отражают свет звезды.
• Луна — естественный спутник Земли.
• Смена дня и ночи связана с вращением Земли вокруг своей оси.
• Смена времён года связана с обращением Земли вокруг Солнца и наклоном земной оси.
• Внешний вид небесного объекта и его видимое движение не всегда показывают его настоящее движение в космосе.