Наука изучающая землю как планету солнечной системы разрабатывает способы: Какая Наука — изучает землю как планету солнечной системы.разрабатывает способы определения времени, географических координатю, изучает…

Геология 🌟 Что такое, определение, значение и объект изучения, фото и видео

Автор Анималов В.С. На чтение 10 мин Опубликовано 16.10.2019 Обновлено 19.01.2021

Содержание:

Что такое геология?

Геология это естественная наука, изучающая Землю, материалы из которых она состоит, структуры этих материалов и процессов, действующих на них. Она включает в себя также и изучение организмов, населявших нашу планету. Важной частью геологии является изучение того, как земные материалы, структуры, процессы и организмы менялись с течением времени.

Что делают геологи?

Если обобщить, то геологи решают следующие задачи:

• прогнозирование поведения систем Земли и вселенной;
• поиск запасов природных ресурсов, таких как грунтовые воды, нефть и металлы;
• сохранение почв и поддержание продуктивности сельского хозяйств;
• разработка природных ресурсов способами, которые не вредят окружающей среде;
• поддержание качества водоснабжения;
• сокращение потерь и утрат имущества в результате стихийных бедствий, таких как извержения вулканов, землетрясения, наводнения, оползни, ураганы и цунами;
• создание системы геологического контроля над природной средой и прогнозирование воздействия на нее деятельности человека;
• определение баланса между потребностью общества в природных ресурсах и необходимостью поддержания здоровых экосистем;
• понимание глобальных климатических моделей.

Чем занимаются геологи?

Что изучает геология?

Геология — наука, которая изучает твердую Землю, окаменелости и горные породы, из которых она состоит, а также все процессы, влияющие на ее формирование и изменения с течением времени. Но геология не ограничивается лишь Землей — анализ горных пород других планет, спутников или иных небесных тел также входит в ее компетенцию.

На современном этапе развития геология охватывает многие географические науки — гидрологию, метеорологию, климатологию и другие — поэтому она считается одной из основных дисциплин, изучающих планету.

Геология пытается познать то, что находится на поверхности Земли, но еще и то, что скрыто под ней, а также все процессы, влияющие на эту сложную систему. Наука разрабатывает методы, с помощью которых можно определять возраст найденных пород и их историю. Комбинируя эти инструменты, геологи могут вести хронологию геологической истории Земли в целом, а также определять возраст нашей планеты и все глобальные изменения, которые в нем происходили.

Что изучает геология?

Благодаря геологии нам известны основные движения тектонических плит, происходивших в процессе эволюции планеты, основные ступени развития жизни и прошлые климатические зоны, царившие на Земле.

Геологи используют широкий спектр методов для понимания структуры и эволюции планеты, включая:

• полевые работы;
• описание пород;
• геофизические методы;
• химический анализ;
• физические эксперименты;
• математическое моделирование.

С практической точки зрения геология важна для разведки и эксплуатации минеральных и углеводородных ресурсов, оценки водных ресурсов, понимания природных опасностей, устранения экологических проблем и предоставления информации о прошлых изменениях климата. Геология является основной академической дисциплиной.

Минералогия

Что такое минералы?

Минералы

Минерал — это твердое химическое соединение, которое можно встретить в природе в чистом виде. Минералы часто ассоциируются у людей с горными породами, так как последние состоят из первых. Породы в свою очередь могут состоять из одного или нескольких минералов. Соединения же, которые встречаются только в живых организмах, к минералам не относятся, хотя есть ряд исключений. Так, если говорить, к примеру, о минералах, которые являются биогенными (кальцит) или органическими (меллит), то они относятся к минералам. Еще стоит учитывать, что живые организмы зачастую сами производят неорганические материалы, которые зачастую присутствуют в породах.

Минерал должен отвечать пяти требованиям:

1. должен встречаться в природе;
2. быть неорганическим;
3. быть твердым веществом;
4. иметь определенный химический состав;
5. Иметь упорядоченную внутреннюю структуру.

В геологии и минералогии термин «минерал» обычно используется отношении минеральных частиц: кристаллических соединений с довольно четко определенным химическим составом и определенной кристаллической структурой.

Минералы без определенной кристаллической структуры, такие как опал или обсидиан, правильно называются минералоидами, то есть минералоподобными веществами. Если химическое соединение может встречаться в природе с различными кристаллическими структурами, каждая структура считается различным минеральным видом. Так, например, кварц и стишовит — это два разных минерала, состоящих из одного и того же соединения — диоксида кремния.

Горные породы

Горная порода

Горная порода — это природная совокупность минералов и минералоподобных веществ, называемых минералоидами. Когда материал затвердевает или кристаллизуется из лавы или магмы — это магматическая порода. Далее магматическая может стать осадочной, благодаря действию ветра и разрушению. На последней ступени порода под воздействием тепла и давления изменяет свое минеральное содержание и становится метаморфической. Но круг с третьей ступени может пойти заново, если камень начнет еще раз таять.

Большая часть исследований в области геологии связана с изучением горных пород, потому что именно они несут в себе всю историю Земли.

Типы горных пород

Существует три главных типа:

1. магматические;
2. осадочные;
3. метаморфические.

Каждая порода в свою очередь имеет в своей структуре определенные минералы. Каждый минерал имеет определенные физические свойства, и существует множество тестов для определения каждого из них.

Образцы могут быть проверены на:

• сияние: качество света, отраженного от поверхности минерала;
• цвет: в основном каждый минерал имеет характерный цвет, на который ориентируются при диагностике, но примеси могут изменить внешний вид вещества;
• прожилки: выполняется царапанием образца на фарфоровой тарелке. Цвет полосы может помочь назвать минерал;
• твердость: устойчивость минерала к царапинам;
• схема разрушения: у минерала может быть трещина или расщепление, причем первый вариант — это разрыв неровных поверхностей, а второй — разрыв вдоль близко расположенных параллельных плоскостей;
• удельный вес: вес определенного объема минерала;
• шипение: требуется закапывать соляную кислоту в минерал, чтобы проверить на шипение;
• магнетизм: использование магнита для проверки на магнетизм;
• вкус: минералы могут иметь отличительный вкус, например, галит на вкус как поваренная соль;
• запах: у минералов может быть характерный запах. Например, сера пахнет тухлыми яйцами;

Окаменелости

Окаменелость

Окаменелость это результат процесса окаменения органического материала. Это окаменение вызвано процессом перминерализации и диагенеза. В результате органический материал со временем заменяется минералами. Хорошим примером окаменения является окаменелое дерево. При перминерализации исходная клеточная структура становится окаменелостью, при диагенезе клеточная структура тела теряется.

Любой организм, начиная от бактерий, заканчивая позвоночным, может стать окаменелостью. Благодаря такому явлению, геологи могут получить яркие свидетельства прошлой жизни на нашей планете. На основе раскопок и обнаруженных ископаемых, ученые смогли изучить формирование жизни на миллионы лет назад.

Рельеф

Рельеф

Рельеф это особенность земной поверхности, которая является частью местности. Горы, холмы, плато и равнины — это четыре основные формы рельефа. Незначительные же типы включают в себя долины, каньоны, долины и бассейны.

Движение тектонических плит под Землей может влиять и создавать новые формы рельефа местности, поднимая горы и создавая холмы. Эрозия, вызванная водой и ветром, может изнашивать землю и создавать такие рельефы, как долины и каньоны. Оба процесса происходят в течение длительного периода времени, иногда такие явления могут занимать миллионы лет.

Фактически, реке Колорадо потребовалось 6 миллионов лет, чтобы создать Большой Каньон в американском штате Аризона. Длина Большого каньона составляет 446 километров.

Самым высоким рельефом на Земле является гора: гора Эверест, которая находится в Непале. Она имеет высоту 8 850 метров над уровнем моря. Это часть Гималаев, которые находятся на территории несколько стран Азии.

Рельеф также проявляется и под водой в виде горных цепей и бассейнов на морском дне. Марианская впадина, самая глубокая форма рельфа на Земле, она находится в южной части Тихого океана.

Геологические процессы

Геологические процессы

Геологические процессы — это динамические процессы, воздействующие на формы рельефа и в целом на поверхность Земли. Основными геологическими процессами являются:

• выветривание;
• эрозия;
• тектоника плит.

Эти процессы могут в некоторых случаях быть разрушительными, а в других — конструктивными.

Эрозия

Эрозия в каньоне Антилоп, юго-запад США

Эрозия представляет из себя естественный процесс, который чаще всего происходит из-за того, что в одном месте горные породы и почва отслоились и переместились в другое. Такое явление может изнашивать и уничтожать горы, заполнять равнины, создавать и стирать с лица Земли реки. Но подобные процессы происходят в течение многих тысяч лет. Хотя стоит отметить, что эрозия может быть ускорена деятельностью человека, который своим действиями — земледелием или добычей полезных ископаемых — негативно влияет на окружающую среду.

Выветривание

«Арка» в штате Юта (США), пример механического выветривания

Выветривание — это процесс, который уничтожает существующий рельеф земли за счет влияния ветра и воды. Последствия выветривания приводят к разрушения верхних слоев горных пород. Некоторые из этих процессов являются механическими, например — расширение и сжатие, вызванные внезапными большими изменениями температуры, растягивающей силой замерзания воды в трещинах, расщеплением, вызванным корнями растений, и воздействием проточной воды. Так, дороги требуют постоянной починки осенью и весной, так как попавшая внутрь вода может просто разрушать асфальт — то же происходит и с горами.

Тектоника плит

Тектоника плит

Тектоника плит — это одна из теорий ученых относительно формы земного рельефа. Специалисты предполагают, что поверхность Земли состоит из 12 подвижных пластин. Некоторые из этих плит не соответствуют континентальным границам, а некоторые включают как территории континентов, так и океанов. Все они разных форм и размеров и находятся в постоянном движение и перемещаются от 1,3 до 10 сантиметров в год. Тектоническая активность происходит у границ плит, где они сталкиваются друг с другом, тем самым порождая землетрясения или создавая горы и холмы.

Существуют различные геологические процессы, которые являются крайне опасными для населения земли:

• извержения вулканов;
• цунами;
• изменения климата;
• наводнения;
• космические воздействия и тд.

Если же изучать такие явления и понять их природу, то можно защитить множество людей.

Геологическая история Земли

Геологическая история Земли

Геологическая история Земли — это эволюция континентов, океанов, атмосферы и биосферы. Слои горных пород на поверхности Земли содержат свидетельства эволюционных процессов, которые претерпевают эти компоненты земной среды. И отголоски каждого геологического процесса остаются храниться в безмерном хранилище информации — горных породах, которые словно учебник открыты для прочтения и подарят знания тому, кто сможет их прочесть. Благодаря усердию геологов, мы имеем довольно детальное представление об истории нашей родной планеты на миллионы лет назад.

Роль геологии

Как и любая другая наука, геология создана, чтобы делать новые открытия и узнавать намного больше об окружающем нас мире. Эта дисциплина рассматривает наиболее важные проблемы современного человечества — в том числе и поиски новых источников энергии, ее рациональное использование, изменение климата, опасные природные явления, влияние человека на окружающую среду, изменения окружающей среды на человека, управление водными и минеральными ресурсами.

Изучая эти вопросы, геологи вместе с другими учеными могут предвидеть будущее Земли и изучать любые изменения, которые могут произойти. Ключевым примером является анализ изменения климата и того, как общество должно измениться, чтобы улучшить будущее Земли. Переходя от ископаемого топлива к геотермальной энергии и другим возобновляемым источникам, мы можем сократить выбросы углерода и сильно уменьшить последствия глобального потепления.

Интересное видео о геологии

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Науки

[1]Науки возникли в Древней Греции. Их названия произошли от корней  древнегреческих слов.

Зоо… (от греч. zoon — животное, живое существо), часть сложных слов, указывающая на отношение к животному миру (например, зоология, зоогеография).

…графия (от греч. grapho — пишу, черчу, рисую), часть сложных слов, означающих: 1) название науки, изучающей, описывающей предмет, указанный в первой части слова (например, география, историография). 2) Название графического способа воспроизведения чего-либо при помощи записи, чертежа, рисунка, печатания (например, каллиграфия, стенография, литография), а также предприятия, в котором применяются подобные способы (например, типография). 3) Тематический характер научного произведения, посвященного определенной проблеме (монография).

Гео… (от греч. ge — земля), часть сложных слов, указывающая на их отношение к наукам о Земле, земному шару в целом, земной коре (например, география, геология).

Логия (от греч. lógos — слово, учение), часть сложных слов, означающая: учение, знание, наука, например геология, биология, социология.

Астро… (от греч. astron — звезда), первоначально в сложных словах означало: «звёздный», «относящийся к звёздам». Позже получило более широкий смысл: «относящийся к небесным телам вообще, к космическому пространству». Так, в слове «астрономия» А. соответствует планетам, кометам, звёздам, туманностям, галактикам и другим небесным объектам, изучаемым астрономией, астрология свои ложные предсказания делает главным образом на основе положений планет; астродинамика посвящена движению искусственных космических объектов вокруг Земли, в Солнечной системе и за её пределами; астробиология изучает жизнь в космическом пространстве во всех её проявлениях.

…Номос (от греч. Закон)

…Логия (от греч. lógos — слово, учение), часть сложных слов, означающая: учение, знание, наука, например геология, биология, социология.

Ботаника

(от греч. botanikós — относящийся к растениям, botánē — трава, растение), наука о растениях. Б. охватывает огромный круг проблем: закономерности внешнего и внутреннего строения (морфология и анатомия) растений, их систематику, развитие в течение геологического времени (эволюция) и родственные связи , особенности прошлого и современного распространения по земной поверхности (география растений), взаимоотношения со средой (экология растений), сложение растительного покрова (фитоценология, или геоботаника), возможности и пути хозяйственного использования растений (ботаническое ресурсоведение, или экономическая ботаника). По объектам исследования в Б. выделяют фикологию  — науку о водорослях, микологию — о грибах, лихенологию — о лишайниках, бриологию — о мхах и др.; изучение микроскопических организмов, преимущественно из мира растений (бактерий, актиномицетов, некоторых грибов и водорослей), выделяют в особую науку — микробиологию. Болезнями растений, вызываемыми вирусами, бактериями и грибами, занимается фитопатология.

Основная ботаническая дисциплина — систематика растений разделяет многообразие растительного мира на соподчинённые друг другу естественные группы — таксоны (классификация), устанавливает рациональную систему их наименований и выясняет родственные (эволюционные) взаимоотношения между ними . В прошлом систематика основывалась на внешних морфологических признаках растений и их географическом распространении, теперь же систематики широко используют также признаки внутреннего строения растений, особенности строения растительных клеток, их хромосомного аппарата, а также химический состав и экологические особенности растений. Установление видового состава растений (флоры) какой-либо определенной территории обычно называется флористикой, выявление областей распространения  отдельных видов, родов и семейств — хорологией . Изучение древесных и кустарниковых растений иногда выделяют в особую дисциплину — дендрологию.

В тесной связи с систематикой находится морфология растений, изучающая форму растений в процессе индивидуального и исторического развития. В узком смысле морфология изучает внешнюю форму растений и их частей, в более широком — включает анатомию растений, изучающую их внутреннее строение, эмбриологию, исследующую образование и развитие зародыша, и цитологию, изучающую строение растительной клетки. Некоторые разделы морфологии растений выделяют в особые дисциплины в связи с их прикладным или теоретическим значением: органографию — описание частей и органов растений, палинологию — изучение пыльцы и спор растений, карпологию — описание и классификация плодов, тератологию — изучение аномалий и уродств  в строении растений. Различают сравнительную, эволюционную, экологическую морфологию растений.

[2]Ботаника — комплекс научных дисциплин, исследующий царства растений и грибов:
— закономерности их внешнего и внутреннего строения;
— их видовое разнообразие;
— особенности их жизнедеятельности;
— закономерности их географического распространения;
— их взаимоотношения со средой;
— структуру их растительного покрова;
— особенности индивидуального развития растений,
— эволюцию растительного мира.

греч. Ботанике — трава, растение

Зоология

(от зоо…. и… логия), наука о животных — часть биологии, изучающая многообразие животного мира, строение и жизнедеятельность животных, их распространение, связь со средой обитания, закономерности индивидуального и исторического развития. З. тесно связана с производственной деятельностью человека, с освоением, реконструкцией и охраной животного мира Земли.

По задачам исследования зоология распадается на ряд основных дисциплин. Систематика животных имеет целью описание многообразия видов, систематизацию их по признакам сходства и различия, построение естественной системы, отображающей пути исторического развития животного мира. Морфология животных исследует внешнее и внутреннее строение животных (их анатомию). Сравнительная и эволюционная морфология сопоставляет строение животных разных систематических групп, устанавливая закономерности их исторического развития. Филогенетика изучает пути эволюции животного мира. Эмбриология животных — их индивидуальное развитие. Экология животных — взаимоотношения их между собой и с др. организмами, а также неорганическими факторами среды обитания. Этология — поведение животных в сравнительном и эволюционном плане. Зоогеография — раздел зоологии и физической географии, исследует распределение животных на суше и в воде, а также факторы, определяющие это распределение. Палеозоология изучает вымерших животных прежних геологических эпох; она тесно связана с филогенетикой и эволюционной морфологией. Физиология животных, исторически возникшая как одна из ветвей зоологии, развивалась в самостоятельную биологическую науку, изучающую функции животного организма. По объектам исследования зоологии подразделяют на ряд подчинённых дисциплин: протозоологию — науку об одноклеточных животных, гельминтологию — о паразитических червях, малакологию — о моллюсках, карцинологию — о ракообразных, арахнологию — о паукообразных, акарологию — о клещах, энтомологию — о насекомых, ихтиологию — о рыбах и рыбообразных, герпетологию — о земноводных и пресмыкающихся, орнитологию — о птицах, териологию — науку о млекопитающих, и т. п. Зоология пользуется разнообразными методами исследования, общими для многих биологических дисциплин.

Зоология тесно связана с др. биологическими науками, а также с медициной и ветеринарией. Некоторые разделы зоологии входят как составная часть в такие комплексные дисциплины, как паразитология, гидробиология, эпизоотология, эпидемиология. Так, например, для медицинской и ветеринарной паразитологии особое значение имеет изучение животных — паразитов человека, домашних и полезных животных и животных — переносчиков возбудителей болезней. Зоологические исследования лежат в основе организации мероприятий по борьбе с животными — вредителями сельского и лесного хозяйства. Многие беспозвоночные животные — некоторые моллюски, ракообразные, насекомые (пчела, тутовый шелкопряд и др.) используются человеком как источник пищевых продуктов и как сырьё для технических целей. Эколого-зоологические исследования лежат в основе мер по воспроизводству рыбных запасов, по регулир[3]ованию численности объектов охотничьего хозяйства, акклиматизации полезных животных.

Краткая историческая справка. Описания животных известны с древнейших времён; имеются книги о животных, созданные в Древнем Китае, Индии и некоторых др. странах, однако З. как наука берёт начало в Древней Греции и связана с именем Аристотеля. В его произведениях описано около 500 видов животных; ему принадлежит ряд важных идей и обобщений, в том числе учение о взаимозависимости частей организма, учение о градациях. Среди естествоиспытателей Древнего Рима наиболее известен Гай Плиний Младший, автор «Естественной истории» (37 книг), в которой описаны все известные в то время животные. Значительное развитие З., как и естествознания в целом, происходит в эпоху Возрождения. В течение 16-17 вв. идёт первоначальное накопление знаний о многообразии животных, их строении, образе жизни.

география

(от гео… и …графия), система естественных и общественных наук, изучающих природные и производственные территориальные комплексы и их компоненты. Объединение естественных и общественных географических дисциплин в рамках единой системы наук определяется тесной взаимосвязью между изучаемыми ими объектами и общностью научной задачи, состоящей в комплексном исследовании природы, населения и хозяйства в целях наиболее эффективного использования природных ресурсов, рационального размещения производства и создания наиболее благоприятной среды для жизни людей.

Система географических наук и их связь со смежными науками. Система географических наук сформировалась в ходе развития и дифференциации первоначально не расчленённой Г., которая была энциклопедическим сводом знаний о природе, населении и хозяйстве разных территорий. Процесс дифференциации привёл, с одной стороны, к специализации на изучении отдельных компонентов природной среды (рельеф, климат, почва и др.) или хозяйства, а также населения, с другой стороны — к необходимости синтетического исследования территориальных сочетаний этих компонентов, т. е. природных и производственных комплексов.

Геология

 (от гео. и .логия), комплекс наук о земной коре и более глубоких сферах Земли; в узком смысле слова — наука о составе, строении, движениях и истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых. Большинство прикладных и теоретических вопросов, решаемых Г., связано с верхней частью земной коры, доступной непосредственному наблюдению.

На прямых полевых наблюдениях основаны главным образом и геологические методы. Геологические исследования определённой территории начинаются с изучения и сопоставления горных пород, наблюдаемых на поверхности Земли в различных естественных обнажениях, а также в искусственных выработках (шурфах, карьерах, шахтах и др.). Породы изучаются как в их природном залегании, так и путём отбора образцов, подвергаемых затем лабораторному исследованию.

Г. включает ряд научных дисциплин, занимающихся исследованием и описанием Земли. Комплекс этих дисциплин пополняется по мере расширения исследований планеты за счёт их дифференциации и появления новых научных направлений, возникающих главным образом на стыке Г. с другими областями знания. Предмет большинства геологических дисциплин относится ко всем трём направлениям Г. (описательной, динамической и исторической). Этим объясняется тесная взаимосвязь геологических дисциплин и трудность их классификации, разделения на четко разграниченные группы.

Астрономия

 (греч. astronomía, от астро… и nómos — закон), наука о строении и развитии космических тел, их систем и Вселенной в целом.

Задачи и разделы астрономии. А. исследует тела Солнечной системы, звёзды, галактические туманности, межзвёздное вещество, нашу Галактику (систему Млечного Пути), другие галактики, их распределение в пространстве, движение, физическую природу, взаимодействие, происхождение и развитие. А. изучает и разрабатывает способы использования наблюдений небесных тел для практических нужд человечества. Таковы служба времени, определение географических координат и азимутов на земной поверхности, изучение фигуры Земли по наблюдениям искусственных спутников Земли, ориентация искусственных спутников и космических зондов по звёздам и т. п. А. способствует выработке правильных материалистических представлений о мироздании. А. тесно связана с другими точными науками, прежде всего — с математикой, физикой и некоторыми разделами механики, используя достижения этих наук и, в свою очередь, оказывая влияние на их развитие. В зависимости от предмета и методов исследований А. разделяется на ряд дисциплин (разделов). Астрометрия занимается построением основной инерциальной системы координат для астрономических измерений, определением положений и движений небесных  [4]объектов, изучением закономерностей вращения Земли и исчислением времени, определением значений фундаментальных астрономических постоянных; к ней относятся также сферическая астрономия, включающая математические методы определения видимых положений и движений небесных объектов, и практическая астрономия, посвященная теории угломерных инструментов и применению их для определения времени, географических координат (широты и долготы) и азимутов направлений. Небесная механика (теоретическая А.) изучает движения небесных тел, в том числе и искусственных (астродинамика) под влиянием всемирного тяготения, а также фигуры равновесия небесных тел. Звёздная астрономия рассматривает систему звёзд, образующую нашу Галактику (Млечный Путь), а внегалактическая астрономия — другие галактики и их системы. Астрофизика, включающая астрофотометрию, астроспектроскопию и другие разделы, исследует физические явления, происходящие в небесных телах, их системах и в космическом пространстве, а также химические процессы в них. Радиоастрономия изучает свойства и распределение в пространстве космических источников излучения радиоволн. Создание искусственных спутников Земли и космических зондов привело к возникновению имеющей большое будущее внеатмосферной астрономии. Космогония занимается вопросами происхождения как отдельных небесных тел, так и их систем, в частности Солнечной системы, а космология — закономерностями и строением Вселенной в целом.

Астрономия в древности. А. возникла в глубокой древности в результате потребности людей определять время и ориентироваться при путешествиях. Уже простейшие наблюдения небесных светил невооружённым глазом позволяют определять направления как на суше, так и на море, а изучение периодических небесных явлений легло в основу измерения времени и установления системы календаря, позволяющего предвидеть сезонные явления, что было важно для практической деятельности людей.

Астрономические знания Др. Китая дошли до нас в очень неполном и часто искажённом виде. Они состояли в определении времени и положения среди звёзд точек равноденствий и солнцестояний и наклонения эклиптики к экватору. В 1 в. до н. э. уже были известны точные синодические периоды движения планет. В Индии была составлена система летосчисления, в которой большую роль играло движение Юпитера. В Др. Египте по наблюдениям звёзд определяли периоды весенних разливов Нила, обусловливавших сроки земледельческих работ; в Аравии, где из-за дневной жары многие работы совершались по ночам, существенную роль играли наблюдения фаз Луны; в Др. Греции, где было развито мореплавание и вопросы ориентирования были крайне актуальными, в особенности до изобретения компаса, получили развитие способы ориентирования по звёздам. У многих народов, в частности в странах ислама, с периодичностью небесных явлений, главным образом фазами Луны, был связан религиозный культ.

Довольно точные астрономические наблюдения производились и передавались последующим поколениям уже в самой глубокой древности. Благодаря этому египтяне за 28 в. до н. э. определили продолжительность года в 3651/4 сут. Период чередования лунных фаз (синодический месяц) был известен с точностью до нескольких мин, о чём свидетельствует найденный в 5 в. до нашей эры Метонов цикл, в котором по истечении 19 лет фазы Луны падают на те же даты года. Период повторяемости солнечных затмений, составляющий 18 лет 10 дней и названный саросом, был известен уже в 6 в. до нашей эры. Все эти сведения были получены на основе многовековых наблюдений небесных явлений древними народами Китая, Египта, Индии и Греции.

Звёзды, как бы прикрепленные к небесному своду и вместе с ним совершающие суточное вращение, практически не меняя взаимного расположения, были названы неподвижными. В их неправильных группах пытались найти сходство с животными, мифологическими персонажами, предметами домашнего обихода. Так появилось деление звёздного неба на созвездия, различные у разных народов. Но, кроме таких неподвижных звёзд, уже в незапамятные времена стали известны 7 подвижных светил: Солнце, Луна и 5 планет, которым были присвоены имена римских божеств, — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. В честь Солнца, Луны и 5 планет были установлены 7 дней недели, названия которых в ряде языков до сих пор отражают это. Проследить движение по звёздному пути Луны и планет было нетрудно, т. к. они видны ночью на фоне окружающих звёзд. Установить такое движение Солнца помогли наблюдения ярких звёзд, которые появлялись перед восходом Солнца на фоне утренней зари (т. н. гелиакические восходы). Эти наблюдения в сочетании с измерением полуденной высоты Солнца над горизонтом с помощью простейших приспособлений позволили довольно точно определить путь Солнца среди звёзд и проследить его движение, совершающееся с годичным периодом по наклонному к экватору большому кругу небесной сферы, названному эклиптикой. Расположенные вдоль него созвездия получили название зодиакальных (от греч. zoon — животное), т. к. многие из них имеют имена живых существ (Овен, Телец, Рак, Лев и др.). В Др. Китае звёздное небо было подробно изучено и разделено на 122 созвездия, из них 28 зодиакальных. Составленный там список 807 звёзд на несколько столетий опередил звёздный каталог греческого учёного Гиппарха. Но у [5]большинства народов было 12 зодиакальных созвездий, и Солнце в течение года проходило каждое созвездие примерно в течение месяца. Луна и планеты также движутся по зодиакальным созвездиям (хотя и могут отходить от эклиптики на несколько угловых градусов в обе стороны).

В то время как движение Солнца и Луны всегда происходит в одном направлении — с запада на восток (прямое движение), движение планет гораздо сложнее и временами совершается в обратном направлении (попятное движение). Причудливое движение планет, не укладывавшееся в простую схему и не подчинявшееся элементарным правилам, казалось, говорило о существовании у них личной воли и способствовало их обожествлению древними. Это, а также такие «устрашающие» явления, как лунные и особенно солнечные затмения, появление ярких комет, вспышки новых звёзд, породили лженауку — астрологию, в которой расположения планет в созвездиях и упомянутые явления связывались с происшествиями на Земле и служили для предсказания судьбы народов или отдельных личностей. Не имея ни малейшей научной основы, астрология, используя суеверия и невежество людей, тем не менее получила распространение и надолго удержалась у многих народов. Так, многие правители, военачальники и знатные люди держали специальных астрологов, с которыми советовались при принятии важных решений. Для того чтобы по правилам астрологии составлять гороскопы, по которым производилось мнимое предсказание будущего, нужно было знать расположение зодиака относительно горизонта в данный момент, а также положения планет, что повело к усилению астрономических наблюдений, уточнению периодов движения светил и созданию первых, хотя и очень несовершенных теорий движения планет. Т. о., астрология, несмотря на всю свою абсурдность, способствовала на определённом этапе развитию науки А.

Астрономия в средние века. «Альмагест» Птолемея, в котором были подытожены астрономические знания того времени, оставался в течение многих веков фундаментом геоцентрической системы мира. Возникновение христианства с его догматизмом, нашествия варваров привели к упадку естествознания и, в частности, А. в средние века. В течение целого тысячелетия в Европе было мало прибавлено, но много позабыто из того, что было известно о строении Вселенной благодаря трудам учёных античного мира. Священное писание явилось каноном, из которого черпались ответы на все вопросы, в том числе и из области А.

Анатомия

 (от греч. anatomē — рассечение, расчленение), наука о форме и строении отдельных органов, систем и организма в целом; часть морфологии. Различают анатомию животных (зоотомию), из которой выделяют анатомию человека (антропотомию), чаще применяя к ней термин «А.», и анатомию растений (фитотомию). Основной метод, применяемый в А., — метод рассечения. Изучением сходства и различия в строении животных занимается сравнительная анатомия животных, которая помогает выяснить родственные связи между различными группами животных и их происхождение в процессе эволюции.

А. человека. Некоторые сведения о строении тела человека в связи с опытом бальзамирования трупов были получены в Древнем Египте, содержались в лечебнике китайского императора Гванг Ти (около 3 тыс. лет до н.э.). В индийских Ведах (1-е тыс. до н. э.) указывалось, что у человека 500 мышц, 90 сухожилий, 900 связок, 300 костей, 107 суставов, 24 нерва, 9 органов, 400 сосудов с 700 разветвлениями. Один из основоположников анатомии Аристотель, изучая А. на животных, указал на различие между сухожилиями и нервами, ввёл термин «аорта».

По мере развития А. дифференцировалась на ряд дисциплин: остеология — учение о костях, синдесмология — учение о различных видах связи между частями скелета, миология — учение о мышцах, спланхнология — учение о внутренних органах, входящих в состав пищеварительной, дыхательной и мочеполовой систем, ангиология — учение о кровеносной и лимфатической системах, неврология — учение о центральной и периферической нервной системах, эстезиология — учение об органах чувств. Важным, быстро развивающимся разделом А. является учение о строении эндокринной системы. Все эти разделы составляют систематическую, или описательную. А.

Описанием расположения и формы органов по областям тела человека, их взаиморасположения и отношения к расположенным рядом кровеносным сосудам и нервам занимается топографическая А. , имеющая прикладное значение, особенно для хирургии. Сравнительная А. изучает основные этапы эволюции организма человека и животных. Пластическая А. изучает особенности внешней формы тела человека, определяет его пропорции, что имеет большое значение для изобразительного искусства. Функциональная А. выясняет взаимосвязи особенностей строения органов и систем человеческого организма с характером их функционирования, исследует процессы становления формы и структуры [6]органов в ходе индивидуального развития. Установление крайних форм индивидуальной изменчивости представляет большой интерес для лечебной практики. Проведение анатомических исследований в областях А., пограничных с др. науками (с биохимией, биофизикой, генетикой, физиологией и др.), позволяет вскрыть новые закономерности строения человеческого организма. Отдельной, ставшей со времени Дж. Б. Морганьи (18 в.) самостоятельной, ветвью А. является патологическая А., изучающая структурные изменения органов и тканей организма человека, вызванные развитием патологического процесса.

Физика

Ф. — наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы её движения. Поэтому понятия Ф. и сё законы лежат в основе всего естествознания. Ф. относится к точным наукам и изучает количественные закономерности явлений.

Слово «Ф.» происходит от греч. phýsis — природа. Первоначально, в эпоху античной культуры наука не была расчленённой и охватывала всю совокупность знаний о природных явлениях. По мере дифференциации знаний и методов исследования из общей науки о природе выделились отдельные науки, в том числе и Ф. Границы, отделяющие Ф. от др. естественных наук, в значительной мере условны и меняются с течением времени.

В своей основе Ф. — экспериментальная наука: её законы базируются на фактах, установленных опытным путём. Эти законы представляют собой количественные соотношения и формулируются на математическом языке. Различают экспериментальную Ф. — опыты, проводимые для обнаружения новых фактов и для проверки известных физических законов, и теоретическую Ф. , цель которой состоит в формулировке законов природы и в объяснении конкретных явлений на основе этих законов, а также в предсказании новых явлений. При изучении любого явления опыт и теория в равной мере необходимы и взаимосвязаны.

В соответствии с многообразием исследуемых объектов и форм движения физической материи Ф. подразделяется на ряд дисциплин (разделов), в той или иной мере связанных друг с другом. Деление Ф. на отдельные дисциплины не однозначно, и его можно проводить, руководствуясь различными критериями. По изучаемым объектам Ф. делится на Ф. элементарных частиц, Ф. ядра, Ф. атомов и молекул, Ф. газов и жидкостей, Ф. твёрдого тела, Ф. плазмы. Др. критерий — изучаемые процессы или формы движения материи. Различают: механическое движение, тепловые процессы, электромагнитные явления, гравитационные, сильные, слабые взаимодействия; соответственно в Ф. выделяют механику материальных точек и твёрдых тел, механику сплошных сред (включая акустику), термодинамику и статистическую механику, электродинамику (включая оптику), теорию тяготения, квантовую механику и квантовую теорию поля. Указанные подразделения Ф. частично перекрываются вследствие глубокой внутренней взаимосвязи между объектами материального мира и процессами, в которых они участвуют. По целям исследования выделяют иногда также прикладную Ф. (например, прикладная оптика).

Особо выделяют в Ф. учение о колебаниях и волнах, что обусловлено общностью закономерностей колебательных процессов различной физической природы и методов их исследования. Здесь рассматриваются механические, акустические, электрические и оптические колебания и волны с единой точки зрения.

Современная Ф. содержит небольшое число фундаментальных физических теорий, охватывающих все разделы Ф. Эти теории представляют собой квинтэссенцию знаний о характере физических процессов и явлений, приближённое, но наиболее полное отображение различных форм движения материи в природе.

Экология

(от греч. óikos — жилище, местопребывание и …логия), биологическая наука, изучающая организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, видов, биоценозов (сообществ), экосистем, биогеоценозов и биосферы. Часто Э. определяют также как науку о

[7]взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Современная Э. интенсивно изучает также проблемы взаимодействия человека и биосферы.

Основные разделы экологии. Э. подразделяется на общую Э., исследующую основные принципы организации и функционирования различных надорганизменных систем, и частную Э., сфера которой ограничена изучением конкретных групп определённого таксономического ранга. Общая Э. классифицируется по уровням организации надорганизменных систем. Популяционная Э. (иногда называется демэкологией, или Э. населения) изучает популяции — совокупности особей одного вида, объединяемых общей территорией и генофондом.Э. сообществ (или биоценология) исследует структуру и динамику природных сообществ  -совокупностей совместно обитающих популяций разных видов. Биогеоценология- раздел общей Э., изучающий экосистемы (биогеоценозы). Частная Э. состоит из Э. растений и Э. животных. Сравнительно недавно оформилась Э. бактерий и Э. грибов. Правомерно и более дробное деление частной Э. (например, Э. позвоночных, Э. млекопитающих, Э. зайца-беляка и т.п.). Относительно принципов деления Э. на общую и частную нет единства во взглядах учёных. По мнению некоторых исследователей, центральный объект Э. — экосистема, а предмет частной Э. отражает подразделение экосистем (например, на наземные и водные; водные подразделяются на морские и пресноводные экосистемы; пресноводные экосистемы, в свою очередь, — на экосистемы рек, озёр, водохранилищ и т.д.). Э. водных организмов и образуемых ими систем изучает гидробиология.

Экология — наука о составе, структуре, свойствах, функциональных особенностях и эволюции систем надорганизменного уровня, популяционных экосистем и биосферы. Экология изучает основные фундаментальные закономерности: поток энергии, циркуляцию химических элементов. Обычно экология считается частью биологии.

греч.Oikos — жилище + Logos — наука

Химия

Химия — одна из отраслей естествознания, предметом изучения которой являются химические элементы (атомы), образуемые ими простые и сложные вещества (молекулы), их превращения и законы, которым подчиняются эти превращения. По определению Д. И. Менделеева (1871), «химию в современном ее состоянии можно… назвать учением об элементах». [Происхождение слова «химия» выяснено не окончательно. Многие исследователи полагают, что оно происходит от старинного наименования Египта — Хемия (греч. Chemía, встречается у Плутарха), которое производится от «хем» или «хаме» — чёрный и означает «наука чёрной земли» (Египта), «египетская наука».]

Современная Х. тесно связана как с др. науками, так и со всеми отраслями народного хозяйства. Качественная особенность химической формы движения материи и её переходов в др. формы движения обусловливает разносторонность химической науки и её связей с областями знания, изучающими и более низшие, и более высшие формы движения. Познание химической формы движения материи обогащает общее учение о развитии природы, эволюции вещества во Вселенной, содействует становлению целостной материалистической картины мира. Соприкосновение Х. с др. науками порождает специфические области взаимного их проникновения. Так, области перехода между Х. и физикой представлены физической химией и химической физикой. Между Х. и биологией, Х. и геологией возникли особые пограничные области — геохимия, биохимия, биогеохимия, молекулярная биология. Важнейшие законы Х. формулируются на математическом языке, и теоретическая Х. не может развиваться без математики. Х. оказывала и оказывает влияние на развитие философии и сама испытывала и испытывает её влияние.

Исторически сложились два основных раздела Х.: неорганическая химия, изучающая в первую очередь химические элементы и образуемые ими простые и сложные вещества (кроме соединений углерода), и органическая химия, предметом изучения которой являются соединения углерода с др. элементами (органические вещества). До конца 18 в. термины «неорганическая Х.» и «органическая Х.» указывали лишь на то, из какого «царства» природы (минерального, растительного или животного) получались те или иные соединения. Начиная с 19 в. эти термины стали указывать на присутствие или отсутствие углерода в данном веществе. Затем они приобрели новое, более широкое значение. Неорганическая Х. соприкасается прежде всего с геохимией и далее с минералогией и геологией, т. е. с науками о неорганической природе. Органическая Х. представляет отрасль Х., которая изучает разнообразные соединения углерода вплоть до сложнейших биополимерных веществ; через органическую и биоорганическую химию Х. граничит с биохимией и далее с биологией, т. е. с совокупностью наук о живой природе. На стыке между неорганической и органической химией находится область элементоорганических соединений.

[8]В Х. постепенно сформировались представления о структурных уровнях организации вещества. Усложнение вещества, начиная от низшего, атомарного, проходит ступени молекулярных, макромолекулярных, или высокомолекулярных, соединений , затем межмолекулярных, наконец, многообразных макроструктур  вплоть до неопределённых нестехиометрических образований. Постепенно сложились и обособились соответствующие дисциплины: Х. комплексных соединений, полимеров, кристаллохимия, учения о дисперсных системах и поверхностных явлениях, сплавах и др.

Изучение химических объектов и явлений физическими методами, установление закономерностей химических превращений, исходя из общих принципов физики, лежит в основе физической химии. К этой области Х. относится ряд в значительной мере самостоятельных дисциплин: термодинамика химическая, кинетика химическая, электрохимия, коллоидная химия, квантовая химия и учение о строении и свойствах молекул, ионов, радикалов, радиационная химия, фотохимия, учения о катализе, химических равновесиях, растворах и др. Самостоятельный характер приобрела аналитическая химия, методы которой широко применяются во всех областях Х. и химической промышленности. В областях практического приложения Х. возникли такие науки и научные дисциплины, как химическая технология с множеством её отраслей, металлургия, агрохимия, медицинская Х., судебная Х. и др.

Как область практической деятельности Х. уходит корнями в глубокую древность (Египет, Индия, Китай и др. страны). Задолго до нашей эры человек познакомился с превращениями различных веществ и научился пользоваться ими для своих нужд. Одна из древнейших ветвей Х. — металлургия. За 4-3 тыс. лет до н. э. начали выплавлять медь из руд, а позже изготовлять сплав меди с оловом (бронзу). Во 2-м тысячелетии до н. э. научились получать из руд железо сыродутным процессом. За 1600 лет до н. э. начали применять для крашения тканей природную краску индиго, а несколько позже — пурпур и ализарин, а также приготовлять уксус, лекарства из растительных материалов и др. продукты, выработка которых связана с химическими процессами. К истокам Х. относятся альтернативные в то время атомистическое учение и учение об элементах-стихиях древней натурфилософии.

В 3-4 вв. н. э. в Александрии зародилась алхимия, признававшая возможным превращение с помощью т. н. философского камня неблагородных металлов в благородные — в золото и серебро. Главным в Х. этого периода было наблюдение отдельных свойств веществ и объяснение их с помощью субстанций (начал), якобы входящих в состав этих веществ.

Начиная с эпохи Возрождения в связи с развитием производства всё большее значение в алхимии стало приобретать производственное и вообще практическое направление: металлургия, стеклоделие, изготовление керамики и красок. Возникло особое медицинское направление — ятрохимия. Эти два направления характерны для этапа практической Х. 16 — 1-й половины 17 вв., который непосредственно подвёл к созданию Х. как науки. В этот период были накоплены навыки экспериментальной работы и наблюдений в области Х., в частности разработаны и усовершенствованы конструкции печей и лабораторных приборов, методы очистки веществ (кристаллизация, перегонка и др.), получены новые химические препараты. В начале 2-й половины 17 в. Р. Бойль доказал несостоятельность алхимических представлений, дал первое научное определение понятия химического элемента и тем самым впервые поднял Х. на уровень науки. Процесс превращения Х. в науку занял более ста лет и завершился открытиями А. Л. Лавуазье. Первая теория в Х. — теория флогистона, хотя и была ошибочной, тем не менее обобщила широкий круг фактов, касавшихся горения и обжига металлов. Со 2-й половины 17 в. стал быстро развиваться химический анализ, сначала — качественный (начиная с Бойля), а с середины 18 в. – количественный.

[1]

[2]

3

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

Теги:
Науки  
Вопросы 
Философия
Просмотров: 47525
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Науки

1.Предмет и задачи геодезии.

Лекция
1. Введение в геодезию.

1. Предмет
   инженерной геодезии

2. Форма
   и размеры Земли

3. Метод
   проекций в геодезии

4. Кривизна
   Земли и её учёт в геодезии

Геодезия
– в переводе означает землеразделение.

Возникновение
науки связано с практическими потребностями
человечества:

—
с измерением и разделением земельных
участков;

—
строительством оросительных систем;

—
решение инженерных задач, связанных со
строительством.

Геодезия —
это наука, изучающая форму и гравитационное
поле Земли, планет солнечной системы,
методы и способы определения положения
точек в принятой системе координат и
занимающаяся точными измерениями на
местности, необходимыми для создания
карт и планов земной поверхности, решения
разнообразных задач народного хозяйства
и обороны страны.

В
процессе своего развития геодезия
разделилась на ряд самостоятельных
дисциплин:

• Высшая геодезия
  — изучает фигуру, размеры и гравитационное
  поле Земли и планет Солнечной системы,
  а также теорию и методы построения
  геодезической сети в единой системе
  координат. Высшая геодезия тесно
  связана с астрономией, гравиметрией,
  геофизикой и космической геодезией.

• Геодезия
  (топография)
  — занимается съемкой сравнительно
  небольших участков земли и разрабатывает
  способы их изображения на планах и
  картах.

• Картография —
  изучает методы создания и использования
  различных карт.

• Фотограмметрия
  — изучает способы определения формы,
  размеров и положения объектов в
  пространстве по их фотографическим
  изображениям.

• Космическая
  геодезия –
  изучает методы обработки данных,
  полученных из космического пространства
  с помощью искусственных спутников,
  межпланетных кораблей и орбитальных
  станций, которые используются для
  измерений на земле и планетах солнечной
  системы.

• Инженерная
  (прикладная) геодезия
  — изучает методы геодезических работ
  при изысканиях, проектировании,
  строительстве и эксплуатации
  разнообразных и инженерных сооружений,
  при разведке, использовании и эксплуатации
  природных богатств.

В инженерной
геодезии используются методы высшей
геодезии, топографии и фотограмметрии.
В более узком смысле в инженерной
геодезии изучаются методы топографических
изысканий и вынесения в натуру проектов
сооружений.

Геодезические
работы

Подразделение:

—
полевые;

—
камеральные.

Главное
содержание полевых работ – измерительный
процесс.

Содержание
измерительного процесса:

-измерение
горизонтальных углов;

—
измерение вертикальных углов;

горизонт
прибора

—
измерение расстояний;

—
измерение превышений, высот.

Геодезические
измерения не сама цель процесса, а
получения характеристик, положения
строительных конструкций в проектное
положение. Измерения проводятся в
принятой системе координат и опираются
на точки опорной геодезической сети,
закреплённой на местности и имеющей
фиксированные координаты.

Геодезические
приборы:

—
теодолиты или тахеометры;

—
дальномеры;

—
нивелиры;

—
рулетки, мерные ленты;

-спутниковые
геодезические приемники.

Фиксация
(запись) результатов измерений проводится
в журналах.

Вариант
формы журнала.

Единицы измерений,
применяемые в геодезии.

при измерительном
процессе.

Измерение
углов.

Угловые
меры измерения выполняют в различных
мерах:

—
градусной

—
радианной

—
градовая.

Градусная
— окружность делится на 360 градусов;

— прямой угол на 90 градусов;

—
содержит(минут)
(→
60 минут)

—
содержит(секунд)
(→
60 секунд)

Обозначение
угловых мер ставят сверху записи

15

Радианная
мера. Радиан
– центральный угол, дуга которого равна
радиусу окружности.

Для
перевода значения угла из градусной
меры в радианную, надо разделить его на
радиан

Для
малых углов с достаточной точностью
можно считать

Градовая
мера.
Используют (ФРГ, Франция) и ряд других
стран.

-прямой
угол делится на 100 частей (град)

В
нашей стране не получила распространение.

Линейные
измерения.

Производятся
в метрической системе мер.

Основная
единица метр.

Длина
метра определена в результате градусных
измерений (Деламбер и Мишеню в 1799г.)
Парижского меридиана и по их результатам
изготовили эталонный жезл.

В
1875г. Изготовлено 31 жезл.

Россия
получила 2 жезла №11 и 28.

№28
хранится в институте метрологии
Менделеева(Государственный эталон
длины в нашей стране).

1м
содержит 100см.

1см
содержит 10мм.

1/1000мм
называют микрон (мкм)

Запись
результатов измерений, как правило, до
сотого знака

Астроно́мия

Астроно́мия — наука о Вселенной,
изучающая расположение, движение,
строение, происхождение и развитие
небесных тел и образованных ими 
систем.

В частности, астрономия изучает Солнце,
другие звёзды, планеты Солнечной 
системы и их спутники, внесолнечные
планеты (экзопланеты), астероиды,
кометы, метеориты, межпланетное вещество,
межзвёздное вещество, пульсары, чёрные
дыры, туманности, галактики и их скопления,
квазары и многое другое.

Основа астрономии — наблюдения.
Изучая потоки электромагнитных волн
от небесных светил, астрономы не только
смогли определить расстояния до них,
исследовать физические условия в их недрах,
установить химический состав их атмосфер,
выяснить внутреннее строение, но и наметить
пути их эволюции на протяжении миллиардов
лет.

Можно сказать, что современная астрономия
удерживается на трех «китах»: во-первых, это мощная светоприемная
техника, есть телескопы с самыми разнообразными
вспомогательными приборами и светорегистрирующим
приспособлениями, во-вторых, вся совокупность
законов, идей и методов теоретической
физики, установленных и разработанных
с последние триста лет, в-третьих, весь
сложный и разнообразный математический
аппарат в сочетании с возможностями современной
вычислительной техники.

Современная астрономия является настолько 
развитой наукой, делится на более
десяти отдельных дисциплин, в каждой
из которых используются только ей присущие
методы исследований, типы инструментов,
понятийный аппарат. Так, астрометрия
разрабатывает методы измерения положений
небесных светил и угловых расстояний
между ними, она же решает проблему измерения
времени. Небесная механика выясняет динамику
движения небесных тел. Астрофизика изучает
физическую природу, химический состав
и внутреннее строение звезд. Звездная
астрономия исследует строение нашей
Галактики и других звездных систем. Вопросами
происхождения и развития небесных тел
занимается космогония, а развитием Вселенной
в целом — космология (от греч. «Космос»
— «Вселенная», «Гонэ» — «происхождение»,
«логос» — «учение»).

Известно, что интерес к небесным
телам и процессам появился на заре существования
Homo sapiens. Наблюдения за небом позволили
установить связь между астрономическими
явлениями и сменой времен года, определявшей
весь строй жизни древнего человека. Повторяемость
большинства астрономических событий
давала возможность с большой точностью
предсказывать соответствующие земные
процессы и явления. Так возникла первая наука – астрономия, а за ней
математика, химия, выросшая из алхимии,
география, геология, биология, наконец,
физика. Но астрономия долгое время оставалась
ведущей наукой, которая имела не только
прикладное значение, например, для мореплавания,
но и определяла основы мировоззрения,
миропонимания людей. Достижения в области астрономии не раз
кардинально меняли картину мира.
Достаточно вспомнить полную драматизма
историю перехода от геоцентрического
представления о строении мира к гелиоцентрическому.
Или отказ от понятия тверди небесной
и принятие бесконечности Вселенной и
множественности населяющих ее миров
и галактик.

Астрономия — одна из важнейших наук
об окружающем нас мире, изучающая наиболее
глубокие законы мироздания, процессы
гигантских космических масштабов.

Астрономия является одной из древнейших
наук. Доисторические культуры оставили
после себя такие астрономические 
артефакты как древнеегипетские монументы
и Стоунхендж. А первые цивилизации вавилонян,
греков, китайцев, индийцев и майя уже
проводили методические наблюдения ночного
небосвода. После изобретения телескопа
развитие астрономии было значительно
ускорено. Исторически астрономия включала
в себя астрометрию, навигацию по звёздам, наблюдательную
астрономию, создание календарей и даже
астрологию. В наши дни профессиональная
астрономия часто рассматривается как
синоним астрофизики.

Астрономия является
одной из древнейших наук, истоки которой относятся к каменному
веку (VI-III тысячелетия до н. э.). Астрономия
изучает движение, строение, происхождение
и развитие небесных тел и их систем. Человека
всегда интересовал вопрос о том, как устроен
окружающий мир и какое место он в нем
занимает. У большинства народов еще на
заре цивилизации были сложены особые
— космологические мифы, повествующие
о том, как из первоначального хаоса постепенно
возникает космос (порядок), появляется все,
что окружает человека: небо и земля, горы,
моря и реки, растения и животные, а также
сам человек. На протяжении тысячелетий
шло постепенное накопление сведений
о явлениях, которые происходили на небе.
Оказалось, что периодическим изменениям
в земной природе сопутствуют изменения
вида звездного неба и видимого движения
Солнца. Высчитать наступление определенного
времени года было необходимо для того,
чтобы в срок провести те или иные сельскохозяйственные
работы: посев, полив, уборку урожая.

Но это можно было сделать 
лишь при использовании календаря,
составленного по многолетним наблюдениям
положения и движения Солнца и Луны. Так
необходимость регулярных наблюдений
за небесными светилами была обусловлена
практическими потребностями счета времени. Строгая периодичность, свойственная
движению небесных светил, лежит в основе
основных единиц счета времени, которые
используются до сих пор, — сутки, месяц,
год. Простое созерцание происходящих
явлений и их наивное толкование постепенно
сменялись попытками научного объяснения
причин наблюдаемых явлений. Когда в Древней
Греции (VI в. до н. э.) началось бурное развитие
философии как науки о природе, астрономические
знания стали неотъемлемой частью человеческой
культуры. Астрономия — единственная наука, которая
получила свою музу-покровительницу —
Уранию. С самых древних времен развитие
астрономии и математики было тесно связано
между собой. Вы знаете, что в переводе
с греческого название одного из разделов
математики — геометрии — означает «землемерие». Первые измерения радиуса земного шара
были проведены еще в III в. до н. э. на основе
астрономических наблюдений за высотой
Солнца в полдень. Необычное, но ставшее
привычным деление окружности на 360° имеет
астрономическое происхождение: оно возникло
тогда, когда считалось, что продолжительность
года равна 360 суткам, а Солнце в своем
движении вокруг Земли каждые сутки делает
один шаг — градус.

Первые астрономические исследования
записи, найденные в древнеегипетских
гробницах, датируемых XXI-ХУП вв. до
н. е. Так, известно, что уже за 3000 лет до
н. э египетские жрецы по первому утренней
появлением ярчайшей звезды земного звездного
неба Сириус определяли время наступления
разлива реки Нил. В древнем Китае за 2000
лет до н. е. видимые движения Солнца и
Луны были так хорошо изучены, что китайские
астрономы предполагали наступления солнечных
и лунных затмений.

Было как минимум три причины,
обусловившие и стимулировали зарождение
и развитие астрономии. Первый и, безусловно,
самый древний стимул — это практические
потребности людей. Для первобытных 
кочевых племен, занимавшихся охотой,
очень важным обстоятельством было чередование
темных безлунную и светлых лунных ночей,
что требовало наблюдений за изменением
фаз Луны.

С ритмической сменой
времен года связано летний цикл жизни 
земледельцев. Для народов Междуречья,
Египта, Китая очень важным было предсказания
разливов крупных рек, в долинах которых
они жили. А это требовало как наблюдений
за высотой Солнца над горизонтом в течение
года, так и сопоставление событий на Земле
с видом звездного неба. Опираясь на эти
наблюдения, люди уже издавна разработали
определенные системы счета времени —
календари.

Наблюдая восход Солнца
утром и его закат вечером,
они смогли выделить для ориентации
в пространстве одно из главных направлений
— направление восток-запад. Слово
«ориентироваться» происходит от латинского
«ориенс», что означает «восток», а также
«восход Солнца».

Для установления направления ночью 
люди запоминали расположение на небе
ярких звезд и их отдельных 
характерных групп, выясняли условия 
видимости светил на небе в течение 
года.

Вторым стимулом для тщательных
наблюдений звездного неба, а в 
целом — для накопления астрономических 
знаний и развития астрономии, были
астрологические предсказания.

Уже в III тыс. до н. е. древние вавилоняне
внимательно следили за движением так
называемых «блуждающих светил», которые,
в отличие от неподвижных звезд, не занимали
постоянных положений на небе, а двигались,
перемещаясь из созвездия в созвездие.
От древних греков до нас дошло их общее
название — планеты, от римлян — имена: Меркурий,
Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. В число
планет в те времена относили еще и Солнце
и Луна, поскольку они также «блуждали»
небом по созвездиям.

Не зная истинных причин движения
планет на небе, древние наблюдатели 
составили представление, согласно
которому Солнце, Луна и упомянутых
пяти светил является «предвестниками
воли богов». Например, на клинописных
табличках, датируемых 2300 г. до н. е., читаем:
«Если Венера появляется на востоке в
месяце Айяр и Большие и Малые Близнецы
окружают ее, и все четыре, как и она, темные,
тогда царь Элама будет поражен болезнью
и не останется жив».

Более 4000 лет назад зародилась астрология
— необоснованное с позиций современной 
науки попытка за положением планет
на небе предвидеть ход событий на
земле: погоду и урожай, мир или 
войну для государства, судьбу правителя,
а впоследствии — и каждого человека.

Третьим и, наверное, самым главным 
стимулом для развития астрономии было
неудержимое желание человеческой
мысли проникнуть в суть вещей, осознать
истинное положение Земли и человека
во Вселенной, познать законы, по которым
движутся светила и которые определяют
их рождения, устройство и дальнейшее
развитие. Т.е. астрономия удовлетворяла
потребность человека в объяснении происхождения
и развития окружающего мира. Играя огромную
мировоззренческую роль, астрономия всегда
занимала видное место в духовной жизни
человечества. Вот что писал по этому поводу
А. Пуанкаре: «Астрономия полезна, потому
что она возвышает нас над нами самими;
она полезна, потому что она величественна;
она полезна, потому что она прекрасна.
Она показывает нам, какова ничтожный
человек телом и которая величественная
она духом, ибо ум его в состоянии объять
сияющие бездны, где ее тело — лишь темная
точка, в состоянии наслаждаться их безмолвной
гармонией. Так приходим мы к осознанию
своего могущества, и это осознание …
делает нас сильнее ».

Астрономия зарождалась в разных
уголках планеты: в Междуречье, Китае,
Египте — везде, где, осознав себя, человек 
организовывала свою жизнь в определенной
общине. Разумеется, в те времена
ответы на вопросы о строении и происхождении
окружающего мира и о месте Земли в нем
люди давали на основании своих непосредственных
впечатлений и ощущений. Не случайно сложилось
представление о том, что Земля неподвижна
и находится в центре мира. Как очевидный
факт принималось, что Солнце, Луна и весь
небосвод вращаются вокруг нее.

Долгое время у людей не было
оснований сомневаться даже в 
том, что Земля плоская. Результаты
длительных наблюдений, в частности 
видимых движений Луны, Солнца, планет,
передавались из поколения в поколение.

Со временем они помогли смоделировать 
движения этих светил и благодаря 
этому вычислять их положение 
среди звезд на много лет вперед.

Совершеннейшее это удалось 
сделать греческом ученому Клавдию 
Птолемею около 150 г. н. е. Его геоцентрическая
модель мира  была так тщательно проработана,
что ее использовали почти 1500 лет.

В величественное здание современной 
астрономии вкладывали кирпича сотни 
ученых всех стран. В частности, Николай 
Коперник (1473-1543) «сдвинул Землю, остановив
Солнце». Иоганн Кеплер (1618-1621) на основании
двадцатилетних наблюдений Тихо Браге
(1546-1601) установил законы движения планет

Галилео Галилей (1564-1642), построив первый
телескоп и направил его в небо,
открыл четыре спутника Юпитера, фазы
Венеры и многое другое. Эти открытия
утверждали гелиоцентрическую модель
мира Коперника. Исаак Ньютон (1643-1727), обобщив
законы Кеплера о движении планет, открыл
закон всемирного тяготения и заложил
основы небесной механики. Уильям Гершель
1738-1822) создал модель нашей Галактики —
гигантской, но конечных размеров системы
зрение. Йозеф Фраунгофер (1787-1826) впервые
использовал спектральный анализ в астрономии.
Эдвин Хаббл (1889-1953) доказал, что за пределами
нашей Галактики есть бесчисленное число
других таких же звездных систем и что
этот мир галактик расширяется. Альберт
Эйнштейн (1879-1955) создал теорию относительности,
которая стала фундаментом космологии.

В XX веке астрономия разделилась 
на две главные ветви: наблюдательную
и теоретическую. Наблюдательная
астрономия — это получение наблюдательных
данных о небесных телах, которые затем
анализируются. Теоретическая астрономия
ориентирована на разработку компьютерных,
математических или аналитических моделей
для описания астрономических объектов
и явлений. Эти две ветви дополняют друг
друга: теоретическая астрономия ищет
объяснения результатам наблюдений, а
наблюдательная астрономия используется
для подтверждения теоретических выводов
и гипотез.

Кроме того, астрономия является одной 
из главнейших наук, благодаря которым
создается научная картина мира — система
представлений о наиболее общие законы
строения и развития Вселенной и его отдельных
частей. И эта научная картина мира, в большей
или меньшей степени, становится элементом
мировоззрения каждого человека.

Астрономия и ее методы имеют 
большое значение в жизни современного
общества. Вопросы, связанные с измерением
времени и обеспечением человечества
знанием точного времени, решаются
теперь специальными лабораториями — службами
времени, организованными, как правило,
при астрономических учреждениях.

Астрономические методы
ориентировки наряду с другими по-прежнему
широко применяются в мореплавании
и в авиации, а в последние 
годы — и в космонавтике. Вычисление
и составление календаря, который 
широко применяется в народном хозяйстве, также основаны
на астрономических знаниях.

Составление географических и топографических 
карт, предвычисление наступлений морских 
приливов и отливов, определение 
силы тяжести в различных точках
земной поверхности с целью обнаружения 
залежей полезных ископаемых — все это
в своей основе имеет астрономические
методы.

Исследования процессов, происходящих
на различных небесных телах, позволяют 
астрономам изучать материю в 
таких ее состояниях, какие еще 
не достигнуты в земных лабораторных
условиях. Поэтому астрономия, и в частности
астрофизика, тесно связанная с физикой,
химией, математикой, способствует развитию
последних, а они, как известно, являются
основой всей современной техники.
Достаточно сказать, что вопрос о роли
внутриатомной энергии впервые был поставлен
астрофизиками, а величайшее достижение
современной техники — создание искусственных
небесных тел (спутников, космических
станций а кораблей) вообще было бы немыслимо
без астрономических знаний.

Астрономия имеет исключительно 
большое значение в борьбе против идеализма,
религии, мистики и поповщины. Её роль
в формировании правильного диалектик-материалистического
мировоззрения огромна, ибо именно она определяет положение Земли, а вместе
с ней и человека в окружающем нас мире,
во Вселенной. Сами наблюдения небесных
явлений не дают нам оснований непосредственно
обнаружить их истинные причины. При отсутствии
научных знаний это приводит к неверному
их объяснению, к суевериям, мистике, к
обожествлению самих явлений и отдельных
небесных тел. Так, например, в древности
Солнце, Луна и планеты считались божествами,
и им поклонялись. В основе всех религий
и всего мировоззрения лежало представление
о центральном положении Земли и ее неподвижности.
Много суеверий у людей было связано (да
и теперь еще не все освободились от них)
с солнечными и лунными затмениями, с появлением
комет, с явлением метеоров и болидов,
падением метеоритов и т.д. Так, например,
кометы считались вестниками различных
бедствий, постигающих человечество на
Земле (пожары, эпидемии болезней, войны),
метеоры принимали за души умерших людей,
улетающие на небо, и т. д.

404 Cтраница не найдена

Размер:

AAA

Цвет:
C
C
C

Изображения

Вкл.
Выкл.

Обычная версия сайта

Найти ближайший филиал
Версия для слабовидящих

Версия для слабовидящих

КАМЕНСК-УРАЛЬСКИЙ
АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ ТЕХНИКУМ

Сохраняя традиции, вместе создаем будущее!

Не хватает прав доступа к веб-форме.

Выше сщщбщение успешно отправлено.

• 
  Сведения об ОО
  • Основные сведения
  • Структура и органы управления
  • Документы
  • Образование
  • Образовательные стандарты
  • Руководство. Педагогический состав
  • Педагогический состав
  • МТО и оснащенность ОП
  • Стипендия и иные виды материальной поддержки
  • Платные образовательные услуги
  • Финансово-хозяйственная деятельность
  • Вакантные места для приёма (перевода)
  • Противодействие коррупции
  • Бесплатная юридическая помощь
  • Награды, достижения ОО
  • Инновационная деятельность
  • Доступная среда
  • Международное сотрудничество

• 
  Летопись техникума
  • Страницы летописи
  • Руководители
  • Нам есть у кого учиться
  • Педагоги техникума
  • Наша гордость — выпускники
  • Достижения
  • СМИ о техникуме
  • Хранители нашей истории

• 
  Абитуриентам
  • Прием 2022
  • Дни открытых дверей
  • Специальности/профессии
  • Общежитие
  • Правила и условия приема
  • Документы для поступления
  • Подать заявление онлайн
  • Студенческая жизнь
  • Приемная комиссия
  • Мониторинг подачи заявлений и документов
  • Зачисление
  • Фото-экскурсия
  • Инклюзивное образование
  • Целевое обучение

• 
  Студентам
  • Расписание
  • Заочное отделение
  • Документы
  • Студенческая жизнь
  • Государственная итоговая аттестация
  • Центр профориентологии
  • Стипендия и иные виды материальной поддержки
  • Спорт
  • Конференции и олимпиады
  • Советы психолога
  • Сайты преподавателей
  • ЕГЭ для студентов учреждений СПО
  • Воспитательная работа
  • Целевое обучение

• 
  Выпускникам
• 
  Сотрудникам
  • Документы
  • Методическая служба

• 
  Родителям
  • Телефонный справочник
  • Информация для Родителей
  • Специальности / профессии

• Главная
• ›
• uploads
• ›
• about_the_university
• ›
• 14_sistema-distantsionnogo-obucheniya
• ›
• raspisanie-na-15-09-2020g-vtornik

Астрономия.

Презентация — Предмет астрономии.

Предмет астрономии

Что изучает астрономия? Возникновение астрономии. Астрономия [греч. astron-звезда,светило, nomos -закон] — наука о строении, движении, происхождении и развитии небесных тел, их систем и всей Вселенной в целом. Вселенная- максимально большая область пространства, включающая в себя все доступные для изучения небесные тела и их системы.

Аллегория Яна Гевелия (1611-1687, Польша), изображает музу Уранию, покровительницу астрономии, которая в руках держит Солнце и Луну, а на голове у нее сверкает корона в виде звезды. Урания окружена нимфами, изображающими пять ярких планет, слева Венеру и Меркурия (внутренние планеты), справа – Марс, Юпитер и Сатурн.

Потребность в астрономических знаниях диктовалась жизненной необходимостью:

Потребность счета времени, ведение календаря.

Ориентация на местности, находить дорогу по звездам, особенно мореплавателям.

Любознательность – разобраться в происходящих явлениях.

Забота о своей судьбе, породившая астрологию.

Падение болида, 2003г

Великолепный хвост кометы МакНота, 2007г

Систематические астрономические наблюдения проводились тысячи лет назад

Солнечный камень древних ацтеков

Солнечные часы в обсерватории в Джайпуре

Солнечная обсерватория в Дели, Индия

Древняя обсерватория Стоунхендж, Англия, построен в 19-15 веках до н.э.

Стоунхендж (англ— «Каменная изгородь») — внесённое в список Всемирного наследия каменное мегалитическое сооружение (кромлех) на Солсберийской равнине в графстве Уилтшир (Англия). Находится примерно в 130 км к юго-западу от Лондона.

38 пар вертикальных камней, высотой не менее 7 метров и весом не менее 50 тонн каждый. Диаметр занимаемого колоссами круга составляет 100 метров.

• О назначении гигантского сооружения до сих пор идут споры, наиболее популярными выглядят следующие гипотезы:
• 1. Место ритуальных церемоний и погребений (жертвоприношений).
• 2. Храм Солнца.
• 3. Символ власти доисторических жрецов.
• 4. Город Мертвых.
• 5. Языческий собор или священное убежище на благословенной богом земле.
• 6. Недостроенная АЭС (фрагмент цилиндра реакторного отделения).
• 7. Астрономическая обсерватория древних ученых.
• 8. Место посадки космических кораблей НЛО.
• 9. Прообраз современного компьютера.
• 10. Просто так, без причины.

Главная ось комплекса, идущая по аллее через пяточный камень, указывает на точку восхода Солнца в день летнего солнцестояния. Восход дневного светила в этой точке происходит только в определенный день в году — 22 июня.

Периоды развития астрономии :

Древнейший

I-й Античный мир (до Н.Э.)

II-й Дотелескопический (Н.Э. до 1610г)

Классический (1610 — 1900)

III-й Телескопический (до спектроскопии, 1610-1814гг)

IV-й Спектроскопический (до фотографии, 1814-1900гг)

V-й Современный ( 1900-н.в)

Разделы астрономии:

1. Практическая астрономия

2. Небесная механика

3. Сравнительная планетология

4. Астрофизика

5. Звездная астрономия

6. Космология

7. Космогония

2. Разделы астрономии. Связь с другими науками.

Древо астрономических знаний

Связь астрономии с другими науками

1 — гелиобиология 2 — ксенобиология 3 — космическая биология и медицина 4 — математическая география 5 — космохимия А — сферическая астрономия Б — астрометрия В — небесная механика Г — астрофизика Д — космология Е — космогония Ж — космофизика

География и геофизика

История и обществознание Литература

Философия

Физика Химия Биология

3. Общие представления о масштабе и структуре Вселенной Вселенная- максимально большая область пространства, включающая в себя все доступные для изучения небесные тела и их системы. Реальный мир ,вероятно ,устроен так, что могут существовать другие вселенные с иными законами природы ,а физические постоянные могут иметь другие значения. Вселенная — уникальная всеобъемлющая система, охватывающая весь существующий материальный мир, безграничный в пространстве и бесконечный по разнообразию форм.

1 астрономическая единица = 149, 6 млн.км ~ 150 млн.км

1пк (парсек) = 206265 а.е. = 3,26 св. лет

1 световой год (св. год) — это расстояние, которое луч света со скоростью почти 300 000 км/с пролетает за 1 год и равен 9,46 миллионам миллионов километров!

Космические системы

Солнечная система — Солнце и движущиеся вокруг тела (планеты, кометы, спутники планет, астероиды). Солнце – самосветящееся тело, остальные тела, как и Земля светят отраженным светом. Возраст СС ~ 5 млрд. лет. Таких звездных систем с планетами и другими телами

во Вселенной

огромное количество.

Нептун находится

на расстоянии

30 а.е.

Солнце как звезда

Вид Солнца в разных диапазонах электромагнитных волн

Одним из самых примечательных объектов звездного неба является Млечный Путь-часть нашей Галактики. Древние греки называли его «молочный круг». Первые наблюдения в телескоп ,проведенные Галилеем, показали, что Млечный Путь – это скопление очень далеких и слабых звезд. Видимые на небе звезды- это ничтожная доля звезд, входящих в состав галактик.

Так выглядит наша Галактика сбоку

Так выглядит наша Галактика сверху диаметр около 30 кпк

Галактики- системы звезд, их скоплений и межзвездной среды. Возраст галактик 10-15 млрд. лет

4. Астрономические наблюдения и их особенности. Наблюдения – основной источник знаний о небесных телах, процессах и явлениях происходящих во Вселенной

Первым астрономическим инструментом можно считать гномон- вертикальный шест, закрепленный на горизонтальной площадке, позволявший определять высоту Солнца. Зная длину гномона и тени, можно определить не только высоту Солнца над горизонтом, но и направление меридиана, устанавливать дни наступления весеннего и осеннего равноденствий и зимнего и летнего солнцестояний.

Другие древние астрономические инструменты: астролябия , армиллярная сфера, квадрант, параллактическая линейка

Оптические телескопы

Рефрактор

(линзовый)-

1609г.

Галилео Галилей

в январе 1610г открыл

4 спутника Юпитера.

Самый большой рефрактор в мире изготовлен Альваном Кларком (диаметр 102см), установлен в 1897г в Йерской обсерватории (США) с тех пор профессионалы не строят гигантские рефракторы.

Рефракторы

• Рефлектор (используется вогнутое зеркало) — изобрел Исаак Ньютон в 1667г    

Большой Канарский телескоп Июль 2007 г — первый свет увидел телескоп Gran Telescopio Canarias на Канарских островах с диаметром зеркала 10,4 м, который является самым большим оптическим телескопом в мире по состоянию на 2009 год.

Крупнейшими телескопами-рефлекторами являются два телескопа Кека, расположенные на Гавайях, обсерватория Мауна-Кеа (Калифорния, США). Keck-I и Keck-II введены в эксплуатацию в 1993 и 1996 соответственно и имеют эффективный диаметр зеркала 9,8 м. Телескопы расположены на одной платформе и могут использоваться совместно в качестве интерферометра, давая разрешение, соответствующее диаметру зеркала 85 м.

• SALT — Большой южно-африканский телескоп (англ. Southern African Large Telescope) — оптический телескоп с диаметром главного зеркала 11 метров, находящийся в Южно-африканской астрономической обсерватории , ЮАР.
• Это крупнейший оптический телескоп в южном полушарии.

Дата открытия

2005 год

Большой бинокулярный телескоп (англ. The Large Binocular Telescope (LBT) , 2005 г) — один из наиболее технологически передовых и обладающих наивысшим разрешением оптических телескопов в мире, расположенный на 3,3-километровой горе Грэхем в юго-восточной части штата Аризона (США). Телескоп обладает двумя зеркалами диаметром 8,4 м, разрешающая способность эквивалентна телескопу с одним зеркалом диаметром 22,8 м.

телескоп VLТ (very large telescope) Паранальская обсерватория, Чили — телескоп, созданный по соглашению восьми стран. Четыре телескопа одного типа, диаметр главного зеркала составляет 8,2 м. Свет , собираемый телескопами эквивалентен одиночному зеркалу 16 метров в диаметре.

• GEMINI North и GEMINI South
• Телескопы-близнецы Gemini North и Gemini South имеют зеркала диаметром 8.1м — международный проект. Они установлены в Северном и Южном полушариях Земли ,чтобы охватить наблюдениями

всю небесную сферу.

Gemini N построен

на горе Мауна Кеа

(Гавайи) на высоте

4100м над уровнем

моря, а Gemini S

сооружен в Сьеро

Пачон (Чили), 2737м.

Крупнейший в Евразии телескоп БТА — Большой Телескоп Азимутальный — находится на территории России, в горах Северного Кавказа и имеет диаметр главного зеркала 6 м. (монолитное зеркало 42т , 600т телескоп, можно видеть звезды 24-й величины). Он работает с 1976 и длительное время был крупнейшим телескопом в мире.

30-метровый телескоп (Thirty Meter Telescope — TMT): диаметр главного зеркала 30 м (492 сегмента, каждый размером 1,4 м. Строительство нового объекта планируется начать в 2011 году. «Тридцатиметровый телескоп» к 2018 году возведут на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа (Mauna Kea) на Гавайях, в непосредственной близости от которого уже работает несколько обсерваторий (Mauna Kea Observatories).

Обсерватории – научно-исследовательские учреждения Mauna Kea на Гавайях — одно из самых прекрасных мест для наблюдения в мире. С высоты в 4200 метров телескопы могут выполнять измерения в оптическом, инфракрасном диапазоне и иметь длину волны в пол миллиметра.

Телескопы обсерватории Мауна Кеа, Гавайи

Зеркально-линзовый – 1930г, Барнхард Шмидт (Эстония).   В 1941г Д.Д. Максутов (СССР) создал менисковый с короткой трубой. Применяется любителями – астрономами.

• Радиотелескоп — астрономический инструмент для приёма радиоизлучения небесных объектов (в Солнечной системе, Галактике и Метагалактике) и исследования его характеристик.
• Состоит: антенна и чувствительный приемник с усилителем. Собирает радиоизлучение, фокусирует его на детекторе, настроенном на выбранную длину волны, преобразует этот сигнал. В качестве антенны используется большая вогнутая чаша или зеркало параболической формы.
• преимущества: в любую погоду и время суток можно вести наблюдение объектов, недоступные для оптических телескопов.

Радиоантенна Янского . Первым космическое радиоизлучение зарегистрировал Карл Янский в 1931 году. Его радиотелескоп представлял собой вращающуюся деревянную конструкцию, установленную на автомобильных колесах для исследования помех радиотелефонной связи на длинах волн λ = 4 000 м и λ = 14,6 м.

К 1932 году стало ясно, что радиопомехи приходят из Млечного Пути, где расположен центр Галактики.

А в 1942 было открыто радиоизлучение Солнца

Аресибо (остров Пуэрто –Рико, 305м-забетонированная чаша потухшего вулкана, введен в 1963г). Самая большая радиоантенна в мире

Радиотелескоп РАТАН- 600, Россия(Сев.Кавказ) , вступил в строй в 1967г , состоит из 895 отдельных зеркал размером 2,1х7,4м и имеет замкнутое кольцо диаметром 588м

15-метровый телескоп Европейской Южной обсерватории

Система радиотелескопов VLA Very Large Array в Нью-Мексико (США) состоит из 27 тарелок, каждая диаметром 25 метров.

Налаживают связь между радиотелескопами, находящимися в разных странах и даже на разных континентах. Такие системы получили название радиоинтерферометров со сверхдлинной базой (РСДБ). Дают максимально возможное угловое разрешение, в несколько тысяч раз лучшее, чем у любого оптического телескопа.

LOFAR — первый цифровой радиотелескоп, который не нуждается ни в подвижных частях, ни в моторах . Открыт в 2010г. июнь. Много простых антенн, гигантские объемы данных и мощности компьютеров. LOFAR представляет собой гигантский массив, состоящий из 25 тысяч небольших антенн (от 50 см до 2 м в поперечнике). Диаметр LOFAR – примерно 1000 км. Антенны массива расположены на территории нескольких стран: Германии, Франции, Великобритании, Швеции.

Космические телескопы

• Космический телескоп «Хаббл» (Hubble Space Telescope, HST) — это целая обсерватория на околоземной орбите, общее детище NASA и Европейского космического агентства. Работает с 1990 г. Самый крупный оптический телескоп, который ведет наблюдения в инфракрасном, ультрафиолетовом диапазоне. За 15 лет работы «Хаббл» получил 700 000 снимков 22 000 всевозможных небесных объектов —звезд, туманностей, галактик, планет.

Длина — 15,1 м, вес 11,6 тонн, зеркало 2,4 м

Рентгеновский телескоп «Чандра» (Chandra X-ray Observatory) вышел в космос 23 июля 1999 года. Его задача — наблюдать рентгеновские лучи, исходящие из областей, где есть очень высокая энергия, например, в областях звездных взрывов

Телескоп «Спитцер» (Spitzer) — был запущен НАСА 25 августа 2003. Он наблюдает космос в инфракрасном диапазоне. В этом диапазоне находится максимум излучения слабосветящегося вещества Вселенной — тусклых остывших звезд, гигантских молекулярных облаков.

• Телескоп «Кеплер» запустили 6 марта 2009 года. Это первый телескоп специально предназначенный для поиска экзопланет. Он будет наблюдать изменение яркости более чем 100 000 звезд в течение 3,5 лет. За это время он должен определить, сколько планет, подобных Земле, находится на пригодном для развития жизни удалении от своих звезд, составить описание этих планет и формы их орбит, изучить свойства звезд и многое другое.
•  
• Когда «Хаббл» «уйдет на пенсию», его место должен занять космический телескоп имени Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST) . У него будет огромное зеркало 6,5 метров в диаметре. Его задача — найти свет первых звезд и галактик, которые появились сразу после Большого взрыва. Его запуск запланирован на 2013 год. И кто знает, что он увидит в небе и как изменится наша жизнь.

Астрономия — это такое поле приложения человеческих сил и интересов, которое может увлечь любого: и мечтателя, и физика, и лирика.

Вот оно над вами — вечное звёздное небо, преисполненное несказанной красоты и высокой тайны. Оно открыто всем и вознаграждает верных, наполняя их жизнь светом и смыслом.

Планетарий — не просто культурный центр.

В нем проводятся лекции для всех, кто увлекается астрономией.

5 способов изучения рождения планет (включая нашу собственную!)

Четверг, 7 мая 2020 г.

Некоторые говорят, что нет ничего лучше радости наблюдения за взрослением ребенка. А как насчет того, чтобы наблюдать, как растет планета?

Глядя в туманность, такую ​​как изображенная выше туманность Ориона, все равно, что смотреть в окно детской. В этом потрясающем облаке космической пыли вы можете увидеть звезды и планеты на ранних стадиях их развития, их центры, заполненные термоядерным синтезом, завернуты во вращающиеся диски из газа и космической пыли. Именно эти «протопланетные» диски вокруг новорожденных звезд в конечном итоге конденсируются в планеты, вращающиеся вокруг звезд. Вуаля! Рождается Солнечная система!

Примечание редактора: протопланетные диски встречаются не только в туманностях, но и являются отличным местом для их поиска.

Посмотрите на все эти молодые звезды и их протопланетные диски! НАСА/ЕКА и Л. Риччи (ESO)

Ученые из EPL и других организаций усердно работают над объяснением шагов, которые приводят каменистую планету, подобную нашей, во Вселенную. Точно так же, как одни и те же основные генетические и метаболические процессы происходят у всех людей, но приводят к огромному разнообразию внешности и предпочтений, одни и те же физические процессы, происходящие в дисках, приводят к разнообразию типов планет. Среди этих планет есть суперземли, непохожие ни на что в нашей Солнечной системе, планеты с сумасшедшими орбитами и по крайней мере один прекрасный третий камень от Солнца, поддерживающий жизнь.

Мы не можем наблюдать за ростом планеты в режиме реального времени. На это ушли бы миллионы, если не миллиарды лет, а у людей на хорошем счету всего около 100 лет. Вместо этого мы всматриваемся в космос и собираем головоломку из подсказок, которые наблюдаем в природе и проверяем в лаборатории.

Изучение формирования планет требует от ученых одновременного поиска и наблюдения множества развивающихся планет и звездных систем. Затем мы сравниваем и противопоставляем их. В этой статье мы поделимся пятью способами, которыми ученые из EPL изучают рождение и развитие планет.

Примечание редактора: это не полный список. Ссылки на еще больше исследований внизу!

1) Поиск дочерних планет путем изучения динамики протопланетного диска

Художественное представление протопланет, формирующихся вокруг молодой звезды, любезно предоставлено NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello

Для изучения различных фаз развития планет полезно уметь находить планеты! Поскольку первая планета, вращающаяся вокруг солнечной звезды за пределами нашей Солнечной системы, была подтверждена в 1995 Пола Батлера из EPL ученые обнаружили более 4000 «экзопланет», но лишь немногие из них все еще находятся в стадии становления.

Чтобы поймать планету, пока она еще растет, нужно найти ее, когда ей всего несколько миллионов лет. Для сравнения, нашей планете около 4,5 миллиардов лет.

В 2018 году исследовательская группа, в которую входил астроном Карнеги Джейхан Бэ, разработала новую методику поиска планет. Команда измерила угарный газ, который поглощает очень различную длину волны света от центральной звезды. Небольшие изменения длины волны указывают на изменение движения газа в протопланетном диске.

Уникальное движение газа, которое они обнаружили, является хорошим признаком того, что молодые планеты вращаются вокруг звезды! В этом случае они обнаружили две маленькие планеты размером с Юпитер, вращающиеся вокруг HD 163296, молодой звезды возрастом 4 миллиона лет, которая в два раза больше нашего Солнца в созвездии Стрельца.

В то время Джейхан Бэ заявил: «Заглядывая вперед, анализ движения материала в диске вокруг молодой звезды может помочь нам найти экзопланеты, пока они еще находятся на стадии своего формирования», — заключил Бэ. «Это действительно может помочь нам понять, как возникает архитектура планетарной системы, и, возможно, даже раскрыть тайны эволюции нашей собственной Солнечной системы».

2) Метеориты раскрывают тайны формирования Солнечной системы

Ледяное поле Ла-Паса 02342 показано здесь в тонком срезе в поляризованном свете, любезно предоставленном Карлесом Мояно-Камберо.

Кометы и астероиды представляют собой то, что осталось от формирования нашей Солнечной системы. По сути, это куски камня, льда и металла, которые не превратились в планеты, поэтому найти кусочек одного из них может быть все равно, что открыть капсулу времени той бурной стадии роста нашей Солнечной системы. К счастью, кусочки астероидов падают на Землю в виде метеоритов. Изучая их состав и минералогию, такие исследователи, как Ларри Ниттлер из Карнеги, могут раскрыть подробности формирования нашей Солнечной системы!

Например, метеорит Ла-Пас — это «углеродистый хондрит», обнаруженный на ледяном поле Ла-Пас в Антарктиде. Метеориты, подобные ЛаПа, вероятно, образовались где-то рядом с Юпитером. Между тем считается, что кометы и другие ледяные тела образовались далеко за пределами Нептуна.

Итак, когда Ниттлер обнаружил крошечную крупинку с тем же отпечатком пальца, что и у кометы, внутри ЛаПаза, это было похоже на обнаружение жука, застрявшего в янтаре, за исключением того, что жук — это история нашей Солнечной системы. Тот факт, что кусок кометы находился внутри этого метеорита, подтверждает идею о том, что материалы перемещались с внешних краев нашей Солнечной системы внутрь, пока формировались планеты, которые мы знаем и любим.

По словам Ниттлера, «Поскольку этот образец кометного строительного материала был проглочен астероидом и сохранился внутри этого метеорита, он был защищен от разрушительного воздействия атмосферы Земли», — пояснил Ниттлер. «Это дало нам возможность взглянуть на материал, который не выжил бы, чтобы достичь поверхности нашей планеты самостоятельно, помогая нам понять химию ранней Солнечной системы».

Примечание редактора: это упрощение метеоров, комет и астероидов. Вы можете узнать больше об этих трех объектах здесь.

3) Взгляд изнутри Земли в поисках подсказок к жизни на других планетах

Художественное представление поверхности экзопланеты Звезда Барнарда b любезно предоставлено ESO/M.Kornmesser 

Способность планеты вырасти для поддержания жизни зависит от что происходит под его поверхностью.

Анат Шахар, Питер Дрисколл, Алисия Вайнбергер и Джордж Коди из Университета Карнеги утверждают, что истинная картина планетарной обитаемости должна учитывать, как атмосфера планеты связана с тем, что происходит в ее недрах, и формирует ее.

На Земле тектоника плит имеет решающее значение для поддержания климата поверхности, в котором может процветать жизнь. По мере того как тектонические плиты движутся и взаимодействуют по поверхности нашей планеты, одни плиты погружаются под другие плиты. Погружение плит под поверхность планеты приводит к круговороту материалов между поверхностью Земли и недрами. Эта циркуляция является двигателем, который эффективно отводит тепло из недр Земли, что в конечном итоге приводит в действие магнитное поле Земли, создаваемое конвективными движениями во внешнем ядре Земли из расплавленного железа. Без магнитного поля Земля подвергалась бы бомбардировке солнечной и космической радиацией. Не годится для жизни на поверхности!

«Нам нужно лучше понять, как состав и внутреннее строение планеты влияют на ее обитаемость, начиная с Земли», — сказал Шахар. «Это можно использовать для поиска экзопланет и звездных систем, где могла бы процветать жизнь, признаки которой можно было бы обнаружить с помощью телескопов».

4) Изготовление мини-планет для проверки химического состава ядра

Изображение одного из экспериментов, описанных Элардо и Шахаром, на сканирующем электронном микроскопе, на котором виден яркий полусферический металл (представляющий ядро) рядом с серым, закаленный силикат (представляющий океан магмы). Кредит: Стивен Элардо.

Ученые не могут брать образцы ядер планет. Но они могут создавать мини-планеты в лаборатории для изучения химии железа при высоких давлениях!

За десятки миллионов лет формирования Земли ее ядро ​​образовалось в результате процесса, называемого дифференциацией, когда более плотные материалы, такие как железо, погружались внутрь к центру. Это сформировало слоистый состав, который мы знаем сегодня, с железным ядром и силикатной мантией и корой.

Одним из ключей к пониманию этого периода дифференциации Земли является изучение и сравнение изменений в распределении изотопов железа в образцах древних горных пород и минералов с Земли, Луны и других планет или планетарных тел. По сути, изотопы элемента имеют разное количество нейтронов. Чем больше нейтронов, тем тяжелее изотоп, чем атомный вес, который вы можете увидеть в периодической таблице. Наличие большего количества нейтронов также может изменить поведение элемента в химических реакциях, по крайней мере, очень незначительно. Таким образом, изотопный состав может действовать как отпечаток пальца для происхождения определенного материала.

Выдающейся загадкой была разница в соотношении изотопов железа, обнаруженная в лаве, образовавшейся в результате плавления верхней мантии Земли (спасибо вулканам!) и в образцах примитивных метеоритов, астероидов, Луны и Марса. Изотопный состав железа в лавах, образующихся в нашей мантии, в среднем тяжелее, чем на Луне и в других местах Солнечной системы. Если все в Солнечной системе началось с одного и того же протопланетного диска — а оно и произошло, — то изотопный состав железа должен выглядеть примерно одинаково от планеты к планете. Итак, почему изотопный состав железа на Земле отличается?

Используя современные инструменты высокого давления, Стивен Элардо и Анат Шахар из Карнеги смогли имитировать условия, обнаруженные глубоко внутри Земли и других планетарных тел, чтобы определить, почему отношения изотопов железа так сильно различаются.

Ученым удалось создать крошечные версии этих планетарных тел и подвергнуть их воздействию условий, в которых они, как считается, сформировались. Оказалось, что ответом было присутствие другого элемента: никеля.

В условиях образования Луны и Марса присутствие никеля заставляет мантию удерживать высокие концентрации более легких изотопов железа. Однако в более горячих условиях и при более высоком давлении процесса формирования ядра Земли этот эффект никеля исчезает. Это помогает объяснить, почему лавы с Земли обычно содержат более тяжелые изотопы железа, чем другие планетарные тела.

5) Природа против воспитания в первой земной коре

Рик Карлсон сидит на коре возрастом 4,28 миллиарда лет на берегу Гудзонова залива. Фото предоставлено Джонатану О’Нилу .

Сегодня Земле около 4,5 миллиардов лет, но когда-то наша планета была молодой — всего несколько миллионов лет. В то время поверхность Земли, вероятно, представляла собой кипящий магматический океан. Вначале плотные железо и никель планеты погрузились в ее недра, сформировав ядро. И по мере того, как поверхность планеты охлаждалась, выделяя тепло в космическое пространство, кусочки магмы начали затвердевать, и кора нашей планеты начала формироваться, плавая поверх магмы.

Нечто подобное, вероятно, произошло на большинстве земных миров нашей Солнечной системы, включая нашу Луну, которая, вероятно, образовалась после столкновения с Землей на поздних стадиях ее развития. Но есть одно огромное отличие. Лунная кора состоит преимущественно из одного минерала, а возраст большей части лунной коры превышает 4,3 миллиарда лет. Только большие ударные кратеры на Луне заполнены более молодыми потоками лавы. Причина, по которой в лунной коре преобладает один минерал, называемый плагиоклазовым полевым шпатом, заключается в том, что плагиоклаз менее плотный, чем магма, из которой он кристаллизуется, поэтому, кристаллизовавшись, плагиоклаз всплыл на поверхность магматического океана по той же причине, по которой плавает лед. на воде.

Земная кора, напротив, состоит из нескольких различных типов горных пород и уникально среди скалистых планет характеризуется наличием двух типов коры: богатой магнием коры океанских бассейнов и богатой кремнеземом (например, гранита) коры. континентов. Кора очень молодая, по крайней мере, по сравнению с лунной. Возраст трех четвертей земной коры, находящейся под океанами, составляет 200 миллионов лет или меньше. Только несколько очень небольших участков континентальной коры имеют возраст более 3,8 миллиарда лет. Это ставит интересную задачу перед Риком Карлсоном, директором Лаборатории Земли и планет, который ищет самые старые горные породы Земли, чтобы понять природу первой коры нашей планеты.

Господствующая теория, которую опровергает исследование Карлсона, предполагает, что Земля, вероятно, сформировала статическую кору, как и наши земные соседи. Затем что-то произошло, что заставило его превратиться в уникальную, динамичную планету, которую мы имеем сейчас.

Поскольку он не может получить образец первой земной коры, Карлсон исследовал эту идею, используя новую форму радиометрического датирования. В отличие от традиционного радиометрического датирования, в котором используются долгоживущие радиоактивные изотопы, такие как уран, этот новый метод использует короткоживущие радиоактивные изотопы, такие как самарий и вольфрам, для изучения природы земной коры, существовавшей в первые 50-500 миллионов лет истории Земли.

То, что он обнаружил, было удивительным. Основываясь на изотопных характеристиках продуктов распада этих элементов в некоторых из древнейших горных пород Земли, Карлсон определил, что первая земная кора, вероятно, была тем же типом коры, который мы имеем сейчас в океанских бассейнах, — породой, называемой базальтом, подобной той, что изверглась в Гавайи.

Карлсон объяснил: «Если вы думаете об океане магмы на Луне, формирующем кору, то это в основном разовое событие. Земля также должна была сформировать какой-то тип ранней коры, образцов которой у нас нет, но, похоже, она сразу же избавилась от нее в результате субдукции коры, как это происходит сегодня в результате тектоники плит. Помещение богатой водой базальтовой коры при высоких температурах недр Земли вызывает ее плавление, и эти расплавы по составу аналогичны богатым кремнеземом породам, характерным для континентальной коры. Гранитные породы обладают достаточной плавучестью, чтобы сохраняться на поверхности Земли миллиарды лет, поэтому мы все еще можем найти остатки этой небольшой части старой коры, самая старая из обнаруженных на данный момент датируется 4,37 миллиардами лет.

Карлсон пришел к выводу: «Земля производила и перерабатывала кору в основном одинаково на протяжении всей своей истории и остается геологически активной, вероятно, из-за двустороннего обмена материалом между поверхностью и недрами».

Анат Шахар из Карнеги представляет краткую историю формирования планеты

Обзор ссылок

Новая техника с использованием древних звезд изучает геохимию планет за пределами нашей Солнечной системы

ТЕМЫ: Астрономия, астрофизика, экзопланета, популярные, UCLAW. Обсерватория М. Кека

Калифорнийский университет — Лос-Анджелес
21 октября 2019 г.

Художественный рендеринг белого карлика с планетой (вверху справа). Предоставлено: Марк Гарлик

Новый метод, используемый для изучения геохимии планет, подразумевает, что Земля не уникальна.

Планеты, похожие на Землю, могут быть обычным явлением во Вселенной, предполагает новое исследование Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA). Команда астрофизиков и геохимиков представляет новые доказательства того, что Земля не уникальна. Исследование было опубликовано в журнале Science от 18 октября 2019 года.

«Мы только что повысили вероятность того, что многие каменистые планеты похожи на Землю, и во Вселенной существует очень большое количество каменистых планет», — сказал соавтор Эдвард Янг, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. геохимии и космохимии.

Ученые под руководством Александры Дойл, выпускницы кафедры геохимии и астрохимии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, разработали новый метод детального анализа геохимии планет за пределами нашей Солнечной системы. Дойл сделал это, проанализировав элементы в горных породах астероидов или фрагментов скалистых планет, которые вращались вокруг шести белых карликов 9.0003

Белый карлик — это остаток звезды, которая израсходовала свое ядерное топливо, но ей не хватает массы, чтобы стать нейтронной звездой. Типичный белый карлик лишь немного больше Земли, но его плотность в 200 000 раз больше.

» data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>белые карлики.

«Мы изучаем геохимию в породах других звезд , что почти неслыханно», — сказал Янг.

«Изучение состава планет за пределами нашей Солнечной системы очень сложно», — сказал соавтор Хильке Шлихтинг, доцент астрофизики и планетологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Мы использовали единственный метод возможно — метод, который мы впервые применили — для определения геохимии горных пород за пределами Солнечной системы».

Белые карлики представляют собой плотные выгоревшие остатки обычных звезд. Их сильное гравитационное притяжение заставляет тяжелые элементы, такие как углерод, кислород и азот, быстро погружаться внутрь, где тяжелые элементы не могут быть обнаружены телескопами. Ближайший из изученных Дойлом белых карликов находится примерно в 200 световых годах от Земли, а самый дальний — в 665 световых годах.

«Наблюдая за этими белыми карликами и элементами, присутствующими в их атмосфере, мы наблюдаем элементы, которые находятся в теле, вращающемся вокруг белого карлика», — сказал Дойл. По ее словам, сильное гравитационное притяжение белого карлика разрывает астероид или фрагмент планеты, которые вращаются вокруг него, и материал падает на белый карлик. «Наблюдение за белым карликом похоже на вскрытие того, что он проглотил в своей солнечной системе».

Данные, проанализированные Дойлом, были собраны с помощью телескопов, в основном с В.М. Кека на Гавайях, которые космические ученые ранее собирали для других научных целей.

«Если бы я просто посмотрел на белый карлик, я бы увидел водород и гелий, — сказал Дойл. «Но в этих данных я также вижу другие материалы, такие как кремний, магний, углерод и кислород — материал, который аккрецировался на белых карликах от тел, которые вращались вокруг них».

Когда железо окисляется, оно делит свои электроны с кислородом, образуя между ними химическую связь, сказал Янг. «Это называется окислением, и вы можете увидеть это, когда металл превращается в ржавчину», — сказал он. «Кислород крадет электроны у железа, производя оксид железа, а не металлическое железо. Мы измерили количество железа, окислившегося в породах, столкнувшихся с белым карликом. Мы изучили, насколько металл ржавеет».

Камни с Земли, Марс

Марс — вторая по величине планета в нашей Солнечной системе и четвертая планета от Солнца. Это пыльный, холодный, пустынный мир с очень разреженной атмосферой. Оксид железа распространен на Марсе#039; поверхность, в результате чего она имеет красноватый цвет и получила прозвище «Красная планета». Марс#039; Название происходит от римского бога войны.

» data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>Марс и другие места в нашей Солнечной системе похожи по своему химическому составу и содержат «Удивительно высокий уровень окисленного железа», — сказал Янг. «Мы измерили количество железа, которое окислилось в этих породах, которые столкнулись с белым карликом».0003

Солнце состоит в основном из водорода, который наоборот окисляет — водород добавляет электроны.

Исследователи заявили, что окисление каменистой планеты оказывает значительное влияние на ее атмосферу, ее ядро ​​и вид камней, образующихся на ее поверхности. «Вся химия, которая происходит на поверхности Земли, в конечном итоге может быть прослежена до степени окисления планеты», — сказал Янг. «Тот факт, что у нас есть океаны и все ингредиенты, необходимые для жизни, можно проследить до того, как планета окисляется сама по себе. Камни контролируют химию».

До сих пор ученые не знали в деталях, похожа ли химия каменистых экзопланет на земную или сильно отличается от нее.

Насколько похожи камни, проанализированные командой Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, на камни с Земли и Марса?

— Очень похоже, — сказал Дойл. «Они похожи на Землю и Марс с точки зрения их окисленного железа. Мы обнаруживаем, что камни везде есть камни, с очень похожей геофизикой и геохимией».

«Всегда оставалось загадкой, почему породы в нашей Солнечной системе настолько окислены, — сказал Янг. «Это не то, что вы ожидаете. Вопрос заключался в том, будет ли это верно и для других звезд. Наше исследование говорит, что да. Это очень хорошее предзнаменование для поиска похожих на Землю планет во Вселенной».

Белые карлики — редкая среда для анализа учеными.

Исследователи изучили шесть наиболее распространенных элементов в горных породах: железо, кислород, кремний, магний, кальций и алюминий. Они использовали математические расчеты и формулы, потому что ученые не могут изучать настоящие породы белых карликов. «Мы можем определить геохимию этих пород математически и сравнить эти расчеты с породами, которые у нас есть с Земли и Марса», — сказал Дойл, имеющий опыт работы в области геологии и математики. «Понимание горных пород имеет решающее значение, потому что они раскрывают геохимию и геофизику планеты».

«Если внеземные породы имеют такое же количество окисления, как и Земля, то вы можете сделать вывод, что планета имеет такую ​​же тектонику плит и такой же потенциал магнитных полей, как и Земля, которые, как широко полагают, являются ключевыми компонентами для жизни», Шлихтинг. сказал. «Это исследование является шагом вперед в возможности делать такие выводы для тел за пределами нашей собственной Солнечной системы и указывает на то, что очень вероятно, что существуют действительно земные аналоги».

Янг сказал, что в его отделе работают вместе астрофизики и геохимики.

— В результате, — сказал он, — мы проводим настоящую геохимию горных пород за пределами нашей Солнечной системы. Большинству астрофизиков и в голову не придет сделать это, а большинству геохимиков даже в голову не придет применить это к белому карлику».

Ссылка: «Летучесть кислорода внесолнечных пород: свидетельство земной геохимии экзопланет» Александры Э. Дойл, Эдварда Д. Янга, Бет Кляйн, Бена Цукермана и Хильке Э. Шлихтинг, 18 октября 2019 г., Science .
DOI: 10.1126/science.aax3901

Соавторы: Бенджамин Цукерман, профессор физики и астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, и Бет Кляйн, исследователь астрономии из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Исследование финансировалось НАСА.

Основанное в 1958 году Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) является независимым агентством федерального правительства США, пришедшим на смену Национальному консультативному комитету по аэронавтике (NACA). Он отвечает за гражданскую космическую программу, а также за аэронавтику и аэрокосмические исследования. Его видение заключается в том, чтобы «открывать и расширять знания на благо человечества». Его основными ценностями являются «безопасность, добросовестность, командная работа, превосходство и инклюзивность».

» data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>NASA.

Глава 1 Введение в географию – Введение в мировую географию

Р. Адам Даструп

Большинство людей определяют географию как область изучения, связанную с картами, однако это определение верно лишь частично. Лучшим определением географии может быть изучение природных и созданных человеком явлений относительно пространственного измерения.

Греческое слово geographos , от которого происходит география, буквально переводится как письмо ( graphos ) о Земле ( geo ). География отличается от дисциплины геологии, потому что геология сосредоточена в основном на физической Земле и процессах, которые сформировали и продолжают формировать ее. С другой стороны, география предполагает гораздо более широкий подход к изучению Земли, поскольку она также включает изучение людей. Таким образом, в географии два основные подразделения, гуманитарные (социальные науки) и физические (естественные науки) .

Физическая география — это изучение нашей родной планеты и всех ее компонентов: земель, вод, атмосферы и недр. В этой книге несколько глав посвящены процессам, формирующим землю и влияющим на людей. В других главах описываются процессы в атмосфере и ее связь с поверхностью планеты и всеми нашими живыми существами. С тех пор, как люди были на планете, люди должны были жить в границах Земли. Сейчас человеческая жизнь оказывает огромное влияние на планету. Несколько глав посвящены влиянию людей на планету. География человека — это социальная наука, изучающая людей, места их проживания, их образ жизни и их взаимодействие в разных местах по всему миру. Простым примером географического исследования в гуманитарной географии может быть вопрос о том, где сосредоточено латиноамериканское население в США и почему?

Путь к лучшему пониманию Земли начинается здесь с изучения того, как ученые узнают о мире природы, а также с изучения географии.

Изображение 1: Батеметические данные NOAA (https://www.ngdc.noaa.gov/mgg/global/global.html)

Наука — это путь к получению знаний о мире природы. Изучение науки также включает совокупность знаний, собранных в ходе научных исследований . Ученые проводят научные исследования, задавая проверяемые вопросы, которые можно систематически наблюдать и тщательно собирать доказательства. Затем они используют логические рассуждения и немного воображения, чтобы разработать проверяемую идею, называемую гипотезой , наряду с объяснениями, объясняющими эту идею. Наконец, ученые разрабатывают и проводят эксперименты на основе своих гипотез.

Наука стремится понять фундаментальные законы и принципы, которые вызывают естественные закономерности и управляют естественными процессами. Это больше, чем просто набор знаний; наука — это способ мышления, который дает возможность беспристрастно оценивать и создавать новое знание. В лучшем случае наука использует объективные данные, а не субъективные, чтобы прийти к здравым и логичным выводам.

Истина в науке — сложная концепция, и это потому, что наука поддается фальсификации, что означает, что первоначальное объяснение (гипотеза) поддается проверке и может быть доказано как ложное. Научная теория никогда не может быть полностью доказана правильно; только после исчерпывающих попыток фальсифицировать конкурирующие идеи и варианты теория считается истинной. Хотя это может показаться слабостью, сила, стоящая за этим, заключается в том, что все научные идеи выдержали проверку, что не обязательно верно для ненаучных идей и процедур. На самом деле именно способность доказывать ошибочность существующих идей является движущей силой науки и способствовала многим научным карьерам.

Западная наука зародилась в Древней Греции, особенно в Афинах, и ранние демократии, такие как Афины, поощряли людей мыслить более независимо, чем в прошлом, когда цари правили большинством цивилизаций. Главным среди этих ранних философов/ученых был Аристотель, родившийся в 384 г. до н. э. , который внес свой вклад в основы знаний и науки. Аристотель был учеником Платона и наставником Александра Македонского, который завоюет Персидскую империю вплоть до Индии, распространяя в процессе греческую культуру. Аристотель использовал дедуктивное рассуждение, применяя то, что, как ему казалось, он знал, для установления новой идеи (если А, то Б).

Дедуктивное рассуждение начинается с обобщенных принципов или установленных или предполагаемых знаний и расширяет их до новых идей или выводов. Если дедуктивный вывод выводится из здравых принципов, то он имеет высокую степень достоверности. Это контрастирует с индуктивным рассуждением, которое начинается с новых наблюдений и пытается различить основные принципы, объясняющие наблюдения. Индуктивное рассуждение опирается на доказательства, чтобы сделать вывод, и не имеет воспринимаемой определенности дедуктивного рассуждения. Оба важны в науке. Ученые берут существующие принципы и законы и смотрят, объясняют ли они наблюдения. Кроме того, они делают новые наблюдения и стремятся определить принципы и законы, лежащие в их основе. Оба подчеркивают два наиболее важных аспекта науки: наблюдений и выводов .

Платон-старец идет рядом с Аристотелем.

Греческая культура была поглощена римлянами. Римляне контролировали людей и ресурсы в своей империи, строя инфраструктуру дорог, мостов и акведуков. Их дорожная сеть помогла распространить греческую культуру и знания по всей Империи. Падение Римской империи положило начало средневековому периоду в Европе, когда научный прогресс в Европе в значительной степени игнорировался. В период Средневековья в Европе наука процветала на Ближнем Востоке между 800 и 1450 годами нашей эры по мере развития исламской цивилизации. Эмпирические эксперименты росли в это время и были ключевым компонентом научной революции, начавшейся в Европе 17 века. Эмпиризм подчеркивает ценность доказательств, полученных в результате экспериментов и наблюдений за органами чувств. Из-за уважения, которое другие питают к мудрости и знаниям Аристотеля, его логический подход был принят на протяжении веков и стал важной основой для понимания природы. Аристотелевский подход подвергся критике со стороны ученых эпохи Возрождения 17 века.

По мере развития науки некоторые аспекты науки, которые нельзя было испытать и ощутить, ожидали развития новых технологий, таких как атомы, молекулы и глубокое время геологии. Ренессанс, последовавший за средневековым периодом между четырнадцатым и семнадцатым веками, был великим пробуждением художественной и научной мысли и выражения в Европе.

Основополагающим примером современного научного подхода является понимание Солнечной системы. Греческий астроном Клавдий Птолемей во втором веке, используя аристотелевский подход и математику, наблюдал за Солнцем, Луной и звездами, движущимися по небу, и дедуктивно пришел к выводу, что Земля должна находиться в центре Вселенной, а небесные тела вращаются вокруг Земли. У Птолемея даже были математические астрономические расчеты, подтверждающие его аргумент. Представление о космосе с Землей в его центре называется геоцентрической моделью.

Напротив, ученые раннего Возрождения использовали новые инструменты, такие как телескоп, для улучшения астрономических наблюдений и разработали новую математику для объяснения этих наблюдений. Эти ученые предложили радикально новое понимание космоса, согласно которому Земля и другие планеты вращаются вокруг расположенного в центре Солнца. Это известно как гелиоцентрическая модель, и около 1543 года астроном Николай Коперник (1473–1543) первым предложил ей твердое математическое объяснение.0003

География изучает физическую и культурную среду Земли. Что отличает географию от других дисциплин, так это то, что она сосредоточена на пространственных исследованиях и анализе. Географы также пытаются найти связи между такими вещами, как закономерности, движение и миграция, тренды и так далее. Этот процесс называется географическим или пространственным исследованием . Для этого географы используют географическую методологию, очень похожую на научный метод, но опять же с географическим или пространственным акцентом. Этот метод можно упростить как процесс географического исследования.

• Задайте географический вопрос . Это означает задавать вопросы о пространственных отношениях в физической и культурной среде.
• Приобретение географических ресурсов . Определите данные и информацию, необходимые для ответа на конкретный географический или пространственный вопрос.
• Изучение географических данных . Превратите данные в карты, таблицы и графики и найдите закономерности и взаимосвязи.
• Анализ географической информации . Определите закономерности и отношения, касающиеся географического или пространственного вопроса.

«Знание того, где что-то находится, как его местоположение влияет на его характеристики и как его местоположение влияет на отношения с другими явлениями, является основой географического мышления. В этом режиме исследования вам предлагается увидеть мир и все, что в нем есть, в пространственных терминах. Как и другие методы исследования, он также требует от вас исследовать, анализировать и действовать в соответствии с найденными вещами. Также важно признать, что это тот же метод, который используют профессионалы по всему миру, работающие над решением социальных, экономических, политических, экологических и многих других научных проблем». (ЭСРИ)

Некоторые из первых по-настоящему географических исследований произошли более четырех тысяч лет назад. Основная цель этих ранних исследований заключалась в том, чтобы нанести на карту особенности и места, которые наблюдались, когда исследователи путешествовали по новым землям. В это время китайская, египетская и финикийская цивилизации начали исследовать места и пространства внутри и за пределами своей родины. Самое раннее свидетельство таких исследований связано с археологической находкой вавилонской глиняной таблички с картой, датируемой 2300 годом до нашей эры.

Древние греки были первой цивилизацией, которая практиковала форму географии, которая была чем-то большим, чем просто составление карт или картография. Греческие философы и ученые также были заинтересованы в изучении пространственной природы человека и физических особенностей, обнаруженных на Земле. Одним из первых греческих географов был Геродот (около 484 – 425 гг. до н.э.). Геродот написал несколько томов, описывающих человеческую и физическую географию различных регионов Персидской империи.

Древних греков также интересовали форма, размер и геометрия Земли. Аристотель (около 384 – 322 гг. до н.э.) выдвинул гипотезу и научно доказал, что Земля имеет сферическую форму. Доказательства этой идеи пришли из наблюдений за лунными затмениями. Лунные затмения происходят, когда Земля отбрасывает свою круглую тень на поверхность Луны. Первым, кто точно вычислил длину окружности Земли, был греческий географ 9.0006 Эратосфен (около 276 – 194 гг. до н.э.). Эратосфен рассчитал экваториальную окружность в 40 233 километра, используя простые геометрические соотношения. Этот первый расчет был необычайно точным. Измерения Земли с использованием современных спутниковых технологий показали, что длина окружности составляет 40 072 километра.

Иллюстрация, показывающая часть земного шара, показывающая часть африканского континента. Солнечные лучи показаны как два луча, падающие на землю в Сиене и Александрии. Угол солнечного луча и гномонов (вертикальный полюс) показан в Александрии, что позволило Эратосфену оценить радиус и окружность Земли.

Большинство греческих достижений в географии перешло к римлянам. Римские военачальники и администраторы использовали эту информацию для расширения своей империи. Римляне также внесли несколько заметных дополнений в географические знания. Страбон (около 64 г. до н.э. – 20 г. н.э.) написал серию из 17 томов под названием «География». Страбон утверждал, что много путешествовал и записывал то, что видел и пережил с географической точки зрения. В своей серии книг Страбон описывает культурную географию различных обществ людей, живущих от Британии до Индии на востоке, на юг до Эфиопии и на севере до Исландии. Страбон также предложил определение географии, которое вполне дополняет то, как многие современные географы определяют свою дисциплину. Это определение предполагает, что цель географии — «описать известные части обитаемого мира… написать оценку стран мира [и] рассмотреть различия между странами».

Во втором веке нашей эры Птолемей (около 100–178 гг. н.э.) внес важный вклад в географию. Публикация Птолемея Geographike hyphegesis или «Путеводитель по географии» собрала и обобщила большую часть греческой и римской географической информации, накопленной в то время. Некоторые из его других заметных вкладов включают создание трех различных методов проецирования поверхности Земли на карту, вычисление координат примерно для восьми тысяч мест на Земле и разработку концепций географической широты и долготы.

Рукописная копия карты мира Птолемея XV века, воссозданная на основе «Географии» Птолемея (около 150 г. н.э.), с указанием стран «Серика» и «Синае» (Китай) на крайнем востоке, за островом «Тапробан» (Шри Ланка, негабарит) и «Ауреа Херсонес» (Малайский полуостров).

Небольшой академический прогресс в географии произошел после римского периода. По большей части Средневековье (5-13 вв. н.э.) было временем интеллектуального застоя. В Европе викинги Скандинавии были единственной группой людей, проводившей активное освоение новых земель. На Ближнем Востоке арабские ученые начали переводить работы греческих и римских географов, начиная с 8 века, и начали исследовать юго-западную Азию и Африку. Некоторыми из основных интеллектуалов в арабской географии были Аль-Идриси, Ибн Баттута и Ибн Халдун. Аль-Идриси наиболее известен своим умением составлять карты и своей работой по описательной географии «Китаб нужат аль-муштак фи ихтирак аль-афак» или «Увлекательное путешествие того, кто стремится пересечь регионы мира». Ибн Баттута и Ибн Хальдун хорошо известны своими описаниями своих обширных путешествий по Северной Африке и Ближнему Востоку.

В эпоху Возрождения (с 1400 по 1600 год нашей эры) различные национальные государства в Европе заказывали многочисленные географические исследования. Большинство этих рейсов финансировались из-за потенциальной коммерческой прибыли от эксплуатации ресурсов. Путешествия также предоставили возможность для научных исследований и открытий. Эти путешествия также внесли значительный вклад в географические знания. Среди важных исследователей этого периода Христофор Колумб, Васко да Гама, Фердинанд Магеллан, Жак Картье, сэр Мартин Фробишер, сэр Фрэнсис Дрейк, Джон и Себастьян Кэбот и Джон Дэвис. Также в эпоху Возрождения Мартин Бехайм создал сферический глобус, изображающий Землю в ее истинном трехмерном виде в 149 г.2. Изобретение Бехайма было значительным шагом вперед по сравнению с двухмерными картами, поскольку оно создавало более реалистичное изображение формы и конфигурации поверхности Земли.

В 17 веке Бернгард Варениус (1622-1650) опубликовал важный географический справочник под названием «Geographia generalis» («Общая география: 1650»). В этом томе Варениус использовал прямые наблюдения и первичные измерения, чтобы представить некоторые новые идеи относительно географических знаний. Эта работа оставалась стандартным географическим справочником около 100 лет. Варениус также предположил, что географию можно разделить на три отдельные ветви. Первая ветвь рассматривает форму и размеры Земли. Вторая субдисциплина имеет дело с приливами, изменениями климата во времени и пространстве и другими переменными, на которые влияют циклические движения Солнца и Луны. Вместе эти две ветви образуют раннее начало того, что мы сейчас все вместе называем физической географией. Последняя отрасль географии изучала отдельные регионы Земли с помощью сравнительных культурных исследований. Сегодня эта область знаний называется культурной географией.

В 18 веке немецкий философ Иммануил Кант (1724-1804) предположил, что человеческое знание может быть организовано тремя различными способами. Одним из способов организации знаний была классификация их фактов в соответствии с типом изучаемых объектов. Соответственно, зоология изучает животных, ботаника изучает растения, а геология занимается исследованием горных пород. Второй способ изучения вещей — в соответствии с временным измерением. Эта область знания, конечно же, называется историей. Последний метод организации знаний предполагает понимание фактов, относящихся к пространственным отношениям. Эта область знаний широко известна как география. Кант также разделил географию на несколько поддисциплин. Он выделил следующие шесть разделов: физическую, математическую, моральную, политическую, коммерческую и теологическую географию.

В 1800-х годах в Европе и Соединенных Штатах наблюдался значительный рост географических знаний. В этот период также возник ряд обществ, интересующихся географическими вопросами. В Германии Александр фон Гумбольдт, Карл Риттер и Фредрих Ратцель внесли существенный вклад в человеческую и физическую географию. Публикация Гумбольдта «Космос» (1844 г.) рассматривает геологию и физическую географию Земли. Многие ученые считают эту работу важным вкладом в географические науки. В конце 1920-го века Ратцель предположил, что на распределение и культуру различных человеческих популяций Земли сильное влияние оказала природная среда. Против этой революционной идеи выступил французский географ Поль Видаль де ла Бланш. Вместо этого он предположил, что люди были доминирующей силой, формирующей форму окружающей среды. Идея о том, что люди изменяют физическую среду, также была распространена в Соединенных Штатах. В 1847 году Джордж Перкинс Марш выступил перед Сельскохозяйственным обществом округа Ратленд, штат Вермонт. Тема этого выступления заключалась в том, что деятельность человека оказывает разрушительное воздействие на землю, в первую очередь за счет вырубки лесов и преобразования земель. Эта речь также стала основой для его книги «Человек и природа или Земля, измененная действием человека», впервые опубликованной в 1864 году. В этой публикации Марш предупредил об экологических последствиях продолжающегося развития американской границы.

В течение первых 50 лет 1900-х годов многие ученые в области географии распространили различные идеи, представленные в предыдущем столетии, на изучение небольших регионов по всему миру. В большинстве этих исследований использовались описательные полевые методы для проверки исследовательских вопросов. Примерно с 1950 года в географических исследованиях произошел сдвиг в методологии. Географы начали применять более научный подход, основанный на количественных методах. Количественная революция была связана и с изменением способа изучения географами Земли и ее явлений. Исследователи теперь начали исследовать процесс, а не просто описание интересующего события. Сегодня количественный подход становится еще более распространенным благодаря достижениям в компьютерных и программных технологиях.

В 1964 году Уильям Паттисон опубликовал статью в Journal of Geography (1964, 63: 211-216), в которой предположил, что современная география теперь состоит из следующих четырех академических традиций:

• Пространственная традиция – исследование явлений географии с строго пространственной точки зрения.
• Краеведение Традиция – географическое изучение области на Земле в локальном, региональном или глобальном масштабе.
• Human-Land Tradition – географическое изучение взаимодействия человека с окружающей средой.
• Традиции наук о Земле – изучение природных явлений с пространственной точки зрения. Эту традицию лучше всего описать как теоретическую физическую географию.

Сегодня академические традиции, описанные Паттисоном, по-прежнему являются доминирующими областями географических исследований. Однако частота и масштабы экологических проблем, связанных с деятельностью человека, неуклонно возрастают с момента публикации этого понятия. Это увеличение является результатом роста населения и, как следствие, увеличения потребления природных ресурсов. В результате все большее число исследователей в области географии изучают, как люди изменяют окружающую среду. В значительном числе этих проектов также разрабатываются стратегии по снижению негативного воздействия деятельности человека на природу. Некоторые из доминирующих тем в этих исследованиях включают экологическую деградацию гидросферы, атмосферы, литосферы и биосферы; вопросы использования ресурсов; стихийные бедствия; Оценка воздействия на окружающую среду; и влияние урбанизации и изменений в землепользовании на природную среду.

Принимая во внимание все представленные утверждения об истории и развитии географии, мы теперь готовы сформулировать несколько последовательное определение. Это определение предполагает, что география в чистом виде представляет собой область знаний, изучающую то, как явления пространственно организованы. Физическая география пытается определить, почему природные явления имеют определенные пространственные структуры и ориентацию. Этот онлайн-учебник будет сосредоточен в первую очередь на Традициях наук о Земле. Некоторая информация, представленная в этом учебнике, также касается изменений в окружающей среде в результате человеческого взаимодействия. Эти фрагменты информации принадлежат Традиции географии «Человек-Земля».

География — это дисциплина, объединяющая широкий спектр предметов. Практически любую область человеческого знания можно рассматривать с пространственной точки зрения. Основные разделы физической географии изучают атмосферу Земли (метеорология и климатология), животный и растительный мир (биогеография), физический ландшафт (геоморфология), почвы (почвоведение) и воды (гидрология). Некоторые из основных областей изучения человеческой географии включают человеческое общество и культуру (социальная и культурная география), поведение (поведенческая география), экономику (экономическая география), политику (политическая география) и городские системы (городская география).

Целостный синтез объединяет знания из различных академических областей как гуманитарной, так и физической географии. Например, изучение усиления парникового эффекта Земли и связанного с ним глобального потепления требует междисциплинарного подхода для полного понимания. Области климатологии и метеорологии необходимы для понимания физических последствий добавления дополнительных парниковых газов к радиационному балансу атмосферы. Область экономической географии предоставляет информацию о том, как различные формы экономической деятельности человека способствуют выбросу парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива и изменений в землепользовании. Объединение знаний из обеих этих академических областей дает нам более полное понимание того, почему возникает эта экологическая проблема.

Целостный характер географии является одновременно и силой, и слабостью. Сила географии заключается в ее способности связывать функциональные взаимосвязи, которые обычно не замечаются в узко определенных областях знания. Наиболее очевидная слабость, связанная с географическим подходом, связана с тем фактом, что целостное понимание часто бывает слишком простым и упускает важные детали причины и следствия.

Дрейфус, К. Наоми Орескес представляет будущую историю изменения климата. Нью-Йорк Таймс (2014).

Научная грамотность: понятия, контекст и последствия . (Издательство национальных академий (США), 2016 г.).

Шермер, М. Что такое лженаука? Scientific American  (2011 г.).

Railsback, B.L.T.C. «Метод множественных рабочих гипотез» Чемберлина: инкапсуляция для современных студентов. Бюллетень Хьюстонского геологического общества 47, 68–69 (2004 г.).

Мартин, К.  Ниспровержение Аристотеля: религия, история и философия в науке раннего Нового времени . (Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса, 2014 г.).

Маршалл, Дж.  Краткая история греческой философии . (Эндрюс ЮК Лимитед, 2010 г.).

Салиба, Г.  Исламская наука и создание европейского возрождения . (MIT Press, 2007).

Хогендейк, Дж. П. и Сабра, А. И.  Научное предприятие в исламе: новые перспективы . (MIT Press, 2003).

Беквит, К. Как Западная Европа разработала полный научный метод. Берфруа  (2013 г.).

Гольдштейн, Б. Р. Коперник и происхождение его гелиоцентрической системы. Журнал истории астрономии 33, 219–235 (2002).

Репчек, Дж.  Тайна Коперника: как началась научная революция . (Саймон и Шустер, 2007).

Колберт, Э.  Шестое вымирание: неестественная история . (Генри Холт и Ко, 2014).

Bocking, S. Эксперты природы: наука, политика и окружающая среда . (Издательство Университета Рутгерса, 2004 г.).

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4. 0 International License.

Каков возраст Земли и откуда мы это знаем? | Земля

Вращение Земли, из 22 неподвижных изображений, полученных камерой НАСА Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC) на космическом корабле Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), 17 сентября 2015 года. Изображение предоставлено НАСА.

Люди, вероятно, задумывались над вопросом о возрасте Земли с тех пор, как у нас впервые появилось чувство времени. Лучшие научные исследования на сегодняшний день предполагают, что наша планета сформировалась около 4,54 миллиарда лет назад. Это 4 540 000 000 лет!

Исследователи изучили образцы древнейших горных пород не только с Земли, но и с Луны, а также метеориты, образовавшиеся в ранней Солнечной системе. Все эти данные, взятые вместе, определяют возраст Земли.

Загадка возраста Земли

Земля хорошо скрывает свой возраст. Сегодня большая часть земной коры моложе планеты, поскольку за историю Земли она была до некоторой степени изменена тектоникой плит и эрозией.

В зонах субдукции вдоль континентальных окраин океаническая кора втягивается в мантию и плавится. Тем временем на срединно-океанических хребтах и ​​горячих точках формируется новая кора. Тектонические плиты сталкиваются друг с другом, образуя горы. Ручьи и реки несут выветрившиеся породы в низменности и к океану, откладывая по пути камни, грязь и песок. С течением геологического времени накопленные отложения могут уплотняться, образуя горную породу, или втягиваться в мантию для повторного использования.

Изучение лунных камней для определения возраста Земли

Нетронутые неизмененные горные породы найти невозможно, но все еще можно найти очень редкие древние породы. Кристаллы циркона из Джек-Хиллз в Западной Австралии, возраст которых составляет 4,404 миллиарда лет, в настоящее время являются самым старым минералом на Земле. В северо-западной части реки Акаста на северо-западе Канады некоторые образцы горных пород имеют возраст 4,031 миллиарда лет.

Этот кристалл циркона из региона Джек-Хиллз в Западной Австралии кристаллизовался 4,4 миллиарда лет назад. Изображение предоставлено Джоном Вэлли / Университетом Висконсин-Мэдисон.

В лунный камень, доставленный астронавтами Аполлона-14, вошел осколок нашей планеты. Ученые считают, что удар астероида или кометы сильно отбросил куски земной коры в космос, и по крайней мере один из них приземлился на Луну. Исследования показали, что этому фрагменту около 4 миллиардов лет.

Фрагмент земного камня был найден в этом лунном камне по прозвищу «Большая Берта», доставленном на Землю Аполлоном-14. Изображение предоставлено НАСА / Викисклад.

Поскольку древние земные породы вряд ли являются остатками первоначальной коры нашей планеты, ученым необходимо также изучить старые материалы в других местах Солнечной системы, которые не претерпели значительных изменений, как горные породы на Земле.

Поверхность Луны, несмотря на историю вулканической активности и метеоритных бомбардировок, имеет больше шансов сохранить кору, относящуюся к моменту ее создания. Опубликованное в 2019 году исследование горных пород, доставленных миссиями «Аполлон», предполагает, что Луна образовалась около 4,51 миллиарда лет назад, примерно через 50 миллионов лет после образования Солнечной системы (4,56 миллиарда лет назад).

Глядя на метеориты

Ученые также изучали остатки ранней Солнечной системы: метеориты с включениями, богатыми кальцием и алюминием, которые были одними из первых твердых тел, сросшихся, когда планеты начали формироваться вокруг молодого солнца. Их возраст составляет 4,567 миллиарда лет.

Фрагмент хондритового метеорита в Американском музее естественной истории с включениями, богатыми кальцием и алюминием, видимыми в виде белых точек. Изображение через Dmadeo / Wikimedia Commons.

Как ученые определяют возраст камня?

Ученые определяют возраст горных пород с помощью метода, называемого радиометрическим датированием. Некоторые элементы в горных породах радиоактивны, и ученые используют это свойство как часы, определяющие их возраст. В очень больших количествах 50% радиоактивных атомов переходят из одной формы в другую в течение определенного периода времени. Этот временной интервал называется период полураспада .

Например, U-235 — это радиоактивный изотоп урана. Через ряд ступеней распада он превращается в стабильную форму свинца, известную как Pb-207. На химическом жаргоне U-235 называется родительским изотопом, а Pb-207 — дочерним изотопом.

Чтобы датировать породу, ученые измеряют относительное количество родительских и дочерних изотопов в образце. Из предыдущих исследований они уже знают, что период полураспада U-235 — время, необходимое для превращения 50% U-235 в Pb-207, — составляет 704 миллиона лет. Следовательно, если в образце породы содержится по 50% U-235 и Pb-207, возраст этой породы составляет 704 миллиона лет. Если в образце содержится 25% U-235 и 75% Pb-207, возраст образца составляет 1 408 миллионов лет.

Другой исходный изотоп урана, U-238, распадается на другой изотоп свинца, известный как Pb-206, с периодом полураспада 4,47 миллиарда лет. Ученые используют оба изотопа урана в своем анализе образца, потому что результаты взаимно проверяют друг друга. Анализ отношений U-235 к Pb-207 и U-238 к Pb-206 в образце даст те же результаты для его возраста.

Минерал под названием циркон часто содержит U-235 и U-238. Однако свинец не может быть включен в кристаллическую решетку. Следовательно, если свинец и обнаружен в цирконе, то он попал туда только потому, что распался из изотопов урана. Это похожее на тюрьму свойство циркона делает его идеальным минералом для использования в датировании горных пород.

Краткая история поиска возраста Земли

Получение знания возраста Земли с такой поразительной точностью было долгим научным путешествием.

Физик Уильям Томсон, также известный как лорд Кельвин, в 1862 году пришел к выводу, что возраст Земли составляет от 20 до 400 миллионов лет, основываясь на расчетах времени, необходимого для охлаждения из расплавленного состояния. Вокруг этого было много споров, поскольку ученые также начали принимать во внимание новую науку об эволюции.

История радиометрического датирования началась примерно в начале 20-го века, когда ученые узнали больше о радиоактивности. Физик Эрнест Резерфорд с коллегами первыми предприняли измерения на образце горной породы в 1904 году. Дополнительные открытия в области радиоактивности еще больше усовершенствовали измерения. В 1921 году Артур Холмс показал, что радиометрическое датирование является действенным методом определения возраста горных пород, и предположил, что Земле несколько миллиардов лет. С 1960-х годов радиометрическое датирование стало доминирующим способом измерения возраста горных пород.

Образец породы из реки Акаста, недалеко от Большого Медвежьего озера, Северо-Западные территории, Канада, собранный Майком Борегардом в 2008 году, который говорит, что его возраст составляет 4,03 миллиарда лет. Изображение предоставлено Майком Борегардом / Wikimedia Commons.

Итог: Ученые определили возраст Земли, 4,54 миллиарда лет, в основном на основе изучения древнейших горных пород на нашей планете и метеоритов, сформировавшихся в начале истории Солнечной системы. Определен возраст горных пород с помощью радиометрического датирования.

Солнечная система

Время, необходимое для завершения этого модуля:

Эта страница находится в разработке и может быть отредактирована в любое время. Некоторые ресурсы не каталогизированы в ожидании утверждения проекта.

3 недели, или 12,5 часов, или 750 минут (приблизительно)

Науки о Земле Содержание:

Ключевые термины: солнечная система, планета, астероид, комета, пояс Койпера, облако Оорта, аккреция, планета земной группы, планета Юпитера

Стандарты: ESS TEKS: 1.A, 1.C, 2.B, 2.C, 2.E, 2.G, 2.H, 2.I, 3.A, 3. B , 3.E, 3.F, 5.A, 5.B, 5.C, 5.D, 5.E, 6.A, 6.B ES Грамотность: 1., 1.2, 2., 1.3, 1.7, 2.2, 2.3, 2.5, 2.6, 2.7, 3.4, 4., 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8

Техас

2 Необходимые знания и навыки для науки (TEKS) 112.36— Науки о Земле и космосе

1.A демонстрация безопасных методов во время лабораторных и полевых исследований;
1.C использовать школьные технологии и информационные системы мудро и этично.
2.B знать, что научные гипотезы являются предварительными и проверяемыми утверждениями, которые должны быть подтверждены или не подтверждены данными наблюдений. В теории включаются гипотезы с устойчивой объяснительной силой, которые были проверены в самых разных условиях;
2.C знать, что научные теории основаны на природных и физических явлениях и могут быть проверены несколькими независимыми исследователями. В отличие от гипотез, научные теории представляют собой устоявшиеся и высоконадежные объяснения, но могут изменяться по мере развития новых областей науки и новых технологий;
2. E продемонстрировать использование оборудования, методов и процедур курса, включая компьютеры и компьютерные веб-приложения;
2.G организовывать, анализировать, оценивать, делать выводы и прогнозировать тенденции на основе данных;
2.H использовать математические процедуры, такие как алгебра, статистика, экспоненциальное представление и значащие цифры, для анализа данных с использованием единиц Международной системы (СИ)
2. Я сообщаю достоверные выводы, основанные на данных, используя несколько форматов, таких как технические отчеты, лабораторные отчеты , маркированные рисунки, графические органайзеры, журналы, презентации и технические плакаты.

3.A Во всех областях науки анализ, оценка и критика научных объяснений с использованием эмпирических данных, логических рассуждений, а также экспериментальных и наблюдательных проверок, включая изучение всех сторон научных доказательств этих научных объяснений, с целью поощрения критического мышления студентом;
3.B сообщать и применять научную информацию, извлеченную из различных источников, таких как текущие события, новостные сообщения, опубликованные журнальные статьи и маркетинговые материалы
3. E исследовать возможности карьеры и сотрудничества между учеными в области наук о Земле и космосе
3.F учиться и понимать вклад ученых в историческое развитие наук о Земле и космосе
5.Анализ того, как гравитационная конденсация солнечного небулярного газа и пыли может привести к аккреции планетезималей и протопланет
5.B исследовать источники тепловой энергии, включая кинетическую теплоту ударной аккреции, гравитационное сжатие и радиоактивный распад, которые, как считается, позволяют дифференцировать протопланеты на слои
5.C сравнивать характеристики комет, астероидов и метеороидов и их положение в Солнечная система, включая орбитальные области планет земной группы, пояс астероидов, газовые гиганты, пояс Койпера и Облако Оорта
5.D исследуют исторические и современные гипотезы происхождения Луны, включая столкновение Земли с Планетезималь 9 размером с Марс0004 5.E сравнивать планеты земной группы с планетами-гигантами Солнечной системы, включая структуру, состав, размер, плотность, орбиту, особенности поверхности, тектоническую активность, температуру и пригодность для жизни
6. A анализировать изменения атмосферы Земли которые могли возникнуть во времени из исходной водородно-гелиевой атмосферы, углекислотно-водяного пара-метановой атмосферы и нынешней азотно-кислородной атмосферы
6.B оценить роль вулканического дегазирования и влияния водоносных комет на развитие Атмосфера и гидросфера Земли

Принципы грамотности в области наук о Земле

1. Ученые-геологи используют повторяющиеся наблюдения и проверяемые идеи, чтобы понять и объяснить нашу планету.
1.2 Ученые Земли используют множество научных принципов, чтобы понять, как работает наша планета.
2. Земле 4,6 миллиарда лет.
1.3 Исследования в области наук о Земле принимают самые разные формы.
1.7 Технологические достижения, прорывы в интерпретации и новые наблюдения постоянно улучшают наше понимание Земли.
2.2 Наша Солнечная система образовалась из огромного облака газа и пыли 4,6 миллиарда лет назад.
2.3 Земля образовалась в результате скопления пыли и газа и множественных столкновений меньших планетных тел.
2.5 Изучение других объектов Солнечной системы помогает нам узнать историю Земли.
2.6 Жизнь на Земле зародилась более 3,5 миллиардов лет назад.
2.7 За обширную историю Земли как постепенные, так и катастрофические процессы привели к огромным изменениям.
3.4 Земные системы взаимодействуют в широком диапазоне временных и пространственных масштабов.
4. Земля постоянно меняется.
6.3 Биологическое разнообразие, как в прошлом, так и в настоящем, огромно и в значительной степени не изучено.
6.4 На протяжении истории Земли возникали более сложные формы жизни и экосистемы.
6.5 Микроорганизмы доминировали в ранней биосфере Земли и продолжают оставаться самой распространенной, многочисленной и разнообразной группой организмов на планете.
6.6 Массовые вымирания происходят, когда глобальные условия меняются быстрее, чем виды в большом количестве могут адаптироваться.
6.7 Конкретные формы жизни, существующие сегодня, включая людей, являются уникальным результатом истории систем Земли.
6.8 Жизнь изменяет физические и химические свойства геосферы, гидросферы и атмосферы Земли.

Юнит Сюжетная линия

4,6 миллиарда лет назад, в уже знакомом уголке Вселенной в рукаве зарождающейся галактики Млечный Путь, было обнаружено хаотично движущееся облако межзвездного газа и пыли на расстоянии нескольких световых лет. сама медленно преодолевается с перевесом плотности. По мере того как сила сжатия росла, вращаясь вокруг своей оси и собирая центральную массу, частицы газа сталкивались и собирались вместе, образуя растущую печь нашего протосолнца. В то же время газы и микроскопические твердые частицы, окружавшие нашу молодую звезду, коллапсировали, образуя первые внесолнечные тела в нашей Солнечной системе — протопланеты. Эти гигантские скопления, парящие в небулярном диске в огромном космическом вакууме, продолжали сливаться в течение следующих нескольких миллионов лет, образуя планетезимали. Огненное насилие в центре нашей Солнечной системы достигло апогея 50 миллионов лет спустя, когда температура и давление протосолнца резко запустили процесс синтеза.

Наше солнце заняло свое место во Вселенной, горящее чудовище, содержащее большую часть массы нашей Солнечной системы. Солнечные ветры дули вперед, унося излишки газа и пыли в межзвездное пространство, в то время как другие каменистые объекты изобиловали в ближайших областях. За линией инея росли планеты-гиганты, собирая огромное количество воды из падающего льда, пойманного в ловушку в области низкого давления. Они выросли настолько, что некоторые из них могли притягивать самые легкие элементы, водород и гелий, чтобы увеличить свой размер.

Солнце произвело сильное тепло во внутренней системе, поэтому именно в этих внутренних областях вращающиеся каменистые силикаты и металлы объединились, чтобы сформировать планеты земной группы. Наша Земля — третья среди них, расположенная точно так же в обитаемой зоне, и лишь слегка встревоженная, когда гигантский удар отправил луну на нашу орбиту. Наша Луна стала постоянным спутником в нашем долгом путешествии по этой Вселенной.

_{Разработано Dig Texas Blueprints Education Ofference Aduction и Центральный Техас разработка Команда}

Студенты будут способны (DO)

Студенты будут способны (DO)

SLASTAR.



• Практика математических навыков (например, работа с пропорциями).
• Объясните использование и ограничения масштабных моделей.
• Определите характеристики каждого из планетарных тел нашей Солнечной системы и изучите различия между ними.
• Сравните характеристики комет, метеоров и астероидов, включая области их орбит.
• Проведите исследование и организуйте научную дискуссию.

Учащиеся будут знать

• Различия между планетами земной группы и газовыми гигантами в Солнечной системе, включая структуру, состав, размер, плотность, орбиту, особенности поверхности, тектоническую активность, температуру и пригодность для жизни.
• Наша Солнечная система сформировалась в процессе аккреции.
• Как определить масштабы и использовать их для расчета расстояний в масштабной модели.
• Назначение макета и его ограничения.
• Исторические и современные гипотезы происхождения Луны, включая столкновение Земли с планетезималем размером с Марс.

Упражнения

Упражнения, которые мы выбрали, соответствуют Научным стандартам нового поколения (NGSS) и организованы таким образом, чтобы основываться друг на друге. Поэтому, чтобы следовать сюжетной линии, мы рекомендуем учителям выполнять задания в указанном порядке. Чтобы открыть действие в новой вкладке или окне, щелкните правой кнопкой мыши ссылку действия и выберите нужный вариант.

Эволюция нашей Солнечной системы: временная шкала

Просмотр занятия
http://www.lpi.usra.edu/education/timeline/activity/

В этом упражнении Института Луны и планет Ассоциации космических исследований университетов (USRA) учащиеся работайте в группах или всем классом, чтобы определить порядок событий, которые сформировали нашу солнечную систему.

Учебные стратегии: Запрос, вызов или решение проблемы

Тип ресурса: Лабораторное исследование, эксперимент или демонстрация

Требуемое время: 45 минут

Стандарты: ESS 6. A, TEKS,

, .A, 6.B ES Грамотность: 2.2, 2.3, 2.5, 2.6, 2.7, 3.4, 4., 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8

Hide

Texas Essential Knowledge and Skills (TEKS) 112.36— Науки о Земле и космосе

5. Анализ того, как гравитационная конденсация солнечного небулярного газа и пыли может привести к аккреции планетезималей и протопланет
5.D изучить исторические и современные гипотезы происхождения Луны, включая столкновение Земли с планетезималью размером с Марс
6.A проанализировать изменения атмосферы Земли, которые могли произойти во времени из исходного водородно-гелиевого атмосфера, углекислотно-водяной пар-метановая атмосфера и современная азотно-кислородная атмосфера
6.Б оценить роль вулканической дегазации и влияния водоносных комет на развитие атмосферы и гидросферы Земли

Принципы грамотности в области наук о Земле

2.2 Наша Солнечная система образовалась из огромного облака газа и пыли 4,6 миллиарда лет назад.
2.3 Земля образовалась в результате скопления пыли и газа и множественных столкновений меньших планетных тел.
2.5 Изучение других объектов Солнечной системы помогает нам узнать историю Земли.
2.6 Жизнь на Земле зародилась более 3,5 миллиардов лет назад.
2.7 За обширную историю Земли как постепенные, так и катастрофические процессы привели к огромным изменениям.
3.4 Земные системы взаимодействуют в широком диапазоне временных и пространственных масштабов.
4. Земля постоянно меняется.
6.3 Биологическое разнообразие, как в прошлом, так и в настоящем, огромно и в значительной степени не изучено.
6.4 На протяжении истории Земли возникали более сложные формы жизни и экосистемы.
6.5 Микроорганизмы доминировали в ранней биосфере Земли и продолжают оставаться самой распространенной, многочисленной и разнообразной группой организмов на планете.
6.6 Массовые вымирания происходят, когда глобальные условия меняются быстрее, чем виды в большом количестве могут адаптироваться.
6.7 Конкретные формы жизни, существующие сегодня, включая человека, являются уникальным результатом истории систем Земли.
6.8 Жизнь изменяет физические и химические свойства геосферы, гидросферы и атмосферы Земли.

Как формируются планеты

Просмотр деятельности
https://lasp.colorado.edu/outerplanets/solsys_planets.php

Веб-сайт Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо в Боулдере (LASP) описывает факты о формировании земных и юпитерианских планет с показаниями и интерактивные анимации.

Учебные стратегии: Чтение

Тип ресурса: Визуализация (статическая визуализация, анимация, моделирование)

Требуется время: 15 минут

Стандарты: Esks Teks: 1.C, 2. E, 5.A, 5.E ES Грамотность: 2.2, 2.3

Hide

Texas Essential Knowledge and Skills for Science (TEKS) 112.

36— Науки о Земле и космосе

1.C использовать школьные технологии и информацию системы мудро и этично.
2.E продемонстрировать использование оборудования, методов и процедур курса, включая компьютеры и компьютерные веб-приложения;
5.A анализ того, как гравитационная конденсация солнечного небулярного газа и пыли может привести к аккреции планетезималей и протопланет
5.E сравнение планет земной группы с газовыми гигантами в Солнечной системе, включая структуру, состав, размер, плотность, орбиту , особенности поверхности, тектоническая активность, температура и пригодность для жизни

Принципы грамотности в области наук о Земле

2.2 Наша Солнечная система образовалась из огромного облака газа и пыли 4,6 миллиарда лет назад.
2.3 Земля образовалась в результате скопления пыли и газа и множественных столкновений меньших планетных тел.

Моделирование внутреннего строения и дифференциации планет

Просмотр задания
http://www.lpi. usra.edu/education/workshops/unknownMoon/Tuesday/Activity_Differentiation_Planetary_Interiors.pdf

В этом упражнении Института Луны и планет USRA учащиеся моделируют внутреннюю структуру планеты земной группы и процесс дифференциации с использованием твердых и жидких тел различной плотности.

Учебные стратегии: Запрос

Тип ресурса: Лабораторные исследования, эксперимент или демонстрация

Требуется время: 45 минут

Стандарты: Esks: 1.A, 2.B, 2, 2 : Esks: 1.A, 2.B, 2, 2 : ESS: 1.A, 2.B, 2 . .E, 2.H, 3.A, 5.B, 5.E ES Грамотность: 1.2, 1.3, 2.5

Hide

Texas Essential Knowledge and Skills for Science (TEKS) 112.36— Земля и космос Наука

1.A демонстрировать технику безопасности во время лабораторных и полевых исследований;
2. B знать, что научные гипотезы являются предварительными и проверяемыми утверждениями, которые должны подтверждаться или не подтверждаться данными наблюдений. В теории включаются гипотезы с устойчивой объяснительной силой, которые были проверены в самых разных условиях;
2.E продемонстрировать использование оборудования, методов и процедур курса, включая компьютеры и компьютерные веб-приложения;
2.H использовать математические процедуры, такие как алгебра, статистика, экспоненциальное представление и значащие цифры, для анализа данных с использованием единиц Международной системы (СИ)
3.A Во всех областях науки анализировать, оценивать и критиковать научные объяснения, используя эмпирические данные, логические рассуждения, а также экспериментальную и наблюдательную проверку, включая изучение всех сторон научных доказательств этих научных объяснений, чтобы поощрять критическое мышление. студентом;
5.B исследовать источники тепловой энергии, включая кинетическую теплоту ударной аккреции, гравитационное сжатие и радиоактивный распад, которые, как считается, позволяют дифференцировать протопланеты на слои
5. E сравнение планет земной группы с планетами-гигантами в Солнечной системе, включая структуру, состав, размер, плотность, орбиту, характеристики поверхности, тектоническую активность, температуру и пригодность для жизни

Принципы грамотности в области наук о Земле

1.2 Ученые-геологи использовать большое разнообразие научных принципов, чтобы понять, как работает наша планета.
1.3 Исследования в области наук о Земле принимают самые разные формы.
2.5 Изучение других объектов Солнечной системы помогает нам узнать историю Земли.

Масштабная модель Солнечной системы «Путешествие»

Просмотр задания
https://solarsystem.nasa.gov/resources/365/the-voyage-scale-model-solar-system/

В этом задании Ассоциации космических исследований университетов студенты проектируют масштабная модель Солнечной системы, иллюстрирующая физические размеры Солнца и планет, а также расстояния между ними.

Стратегии обучения: Моделирование

Тип ресурса: Учебная деятельность в классе

Необходимое время: 90 минут

Стандарты: ESS TEKS: 1. A, 2.G, 2.H, 2.I, 3.A, 5.C, 5.E ES Грамотность : 1.3

Hide

Texas Essential Knowledge and Skills for Science (TEKS) 112.36— Науки о Земле и космосе

1.A Демонстрация безопасных методов во время лабораторных и полевых исследований;
2.G организовывать, анализировать, оценивать, делать выводы и прогнозировать тенденции на основе данных;
2.H использовать математические процедуры, такие как алгебра, статистика, экспоненциальное представление и значащие цифры, для анализа данных с использованием единиц Международной системы (СИ)
2. Я сообщаю обоснованные выводы, основанные на данных, используя несколько форматов, таких как технические отчеты, лабораторные отчеты, маркированные чертежи, графические органайзеры, журналы, презентации и технические плакаты.

3.A Во всех областях науки анализ, оценка и критика научных объяснений с использованием эмпирических данных, логических рассуждений, а также экспериментальных и наблюдательных проверок, включая изучение всех сторон научных доказательств этих научных объяснений, с целью поощрения критического мышления студентом;
5. C сравнить характеристики комет, астероидов и метеороидов и их положение в Солнечной системе, включая области орбит планет земной группы, пояс астероидов, газовые гиганты, пояс Койпера и Облако Оорта
5.E сравнить земные от планет до планет-гигантов солнечной системы, включая структуру, состав, размер, плотность, орбиту, особенности поверхности, тектоническую активность, температуру и пригодность для жизни

Принципы грамотности в области наук о Земле

1.3 Исследования в области наук о Земле принимают самые разные формы.

Великие планетарные дебаты

Просмотр задания
https://www.windows2universe.org/?page=/teacher_resources/planetary_debate_edu.html

В этом упражнении, от Windows до Вселенной, учащиеся совместно проводят исследования, устраивают дебаты, и практиковать навыки общения и слушания. Это задание требует, чтобы учащиеся использовали компьютеры для веб-исследований планетарных тел.

Стратегии обучения: Дебаты

Тип ресурса: Учебная деятельность в классе

Необходимое время: 300 минут (исследование может быть назначено как внеаудиторная работа)

Стандарты: ESS TEKS: 3. B, 5.E ES Грамотность: 1.30009 1.30009. , 2.5

Hide

Texas Essential Knowledge and Skills for Science (TEKS) 112.36— Науки о Земле и космосе

и маркетинговые материалы
5.E сравнение планет земной группы с планетами-гигантами в Солнечной системе, включая структуру, состав, размер, плотность, орбиту, характеристики поверхности, тектоническую активность, температуру и пригодность для жизни

Принципы грамотности в области наук о Земле

1.2 Ученые-геологи использовать большое разнообразие научных принципов, чтобы понять, как работает наша планета.
1.3 Исследования в области наук о Земле принимают самые разные формы.
2.5 Изучение других объектов Солнечной системы помогает нам узнать историю Земли.

Интервью Хорхе Салазар с Кэрол Рэймонд на астероиде Веста (2012 г.) миссии на орбиту массивного астероида Веста, студенты узнают о первой в истории орбите астероида.

Стратегии обучения: Чтение

Тип ресурса: Интервью с экспертом

Требуется время: 2 минуты

Стандарты: ESS TEKS: 1. C, 3.B, 5.C ES LITERACY: 2,5

Hid (TEKS) 112.36— Науки о Земле и космосе

1.C использовать школьные технологии и информационные системы мудро и этично.
3.B сообщать и применять научную информацию, извлеченную из различных источников, таких как текущие события, новостные сообщения, опубликованные журнальные статьи и маркетинговые материалы
5.C сравнить характеристики комет, астероидов и метеороидов и их положение в Солнечной системе, включая орбитальные области планет земной группы, пояс астероидов, газовые гиганты, пояс Койпера и облако Оорта

Принципы грамотности в области наук о Земле

2.5 Изучение других объектов Солнечной системы помогает нам узнать историю Земли.

Пояс Койпера и Облако Оорта

View Activity
http://solarsystem.nasa.gov/planets/

Веб-сайт исследования Солнечной системы НАСА предоставляет обзор общей информации о поясе Койпера и Облаке Оорта.

Учебные стратегии: Чтение

Тип ресурса: Новости или популярный журнал Статья

Требуется время: 30 минут

Стандарты: Ess Teks: 1. c, 2.c, 5. C ES Грамотность: 2.5

Hide

Texas Essential Knowledge and Skills for Science (TEKS) 112.36— Науки о Земле и космосе

1.C использовать школьные технологии и информационные системы мудро и этично.
2.C знать, что научные теории основаны на природных и физических явлениях и могут быть проверены несколькими независимыми исследователями. В отличие от гипотез, научные теории представляют собой устоявшиеся и высоконадежные объяснения, но могут изменяться по мере развития новых областей науки и новых технологий;
5.C сравните характеристики комет, астероидов и метеороидов и их положение в Солнечной системе, включая орбитальные области планет земной группы, пояс астероидов, газовые гиганты, пояс Койпера и Облако Оорта

Принципы грамотности в области наук о Земле

2.5 Изучение других объектов Солнечной системы помогает нам узнать историю Земли.

Учебные пособия: кометы и астероиды

View Activity
http://amazing-space. stsci.edu/eds/tools/topic/comets.php.

Этот веб-сайт «Удивительный космос» от Группы формального образования Управления по связям с общественностью Научного института космического телескопа содержит множество онлайн-ресурсов, исследований и информации о фактах, мифах и легендах о кометах и ​​астероидах.

Учебные стратегии: Моделирование

Тип ресурса: Визуализация (статическая визуализация, анимация, моделирование)

Требуется время: 30 минут

Стандарты: Esks Teks: 1.C, 5. C ES Грамотность: 2.2

Hide

Texas Essential Knowledge and Skills for Science (TEKS) 112.36— Науки о Земле и космосе

1.C использовать школьные технологии и информационные системы мудро и этично.
5.C сравнить характеристики комет, астероидов и метеороидов и их положение в Солнечной системе, включая орбитальные области планет земной группы, пояс астероидов, газовые гиганты, пояс Койпера и облако Оорта

Принципы грамотности в области наук о Земле

2. 2 Наша Солнечная система образовалась из огромного облака газа и пыли 4,6 миллиарда лет назад.

Астероиды и объекты пояса Койпера — Резонанс

Просмотр активности
http://astro.unl.edu/vlabs/

В VLab 9, из Университета Небраски-Линкольн, учащиеся исследуют роль орбитального резонанса в дифференциации структуры Солнечной системы.

Учебные стратегии: Запрос

Тип ресурса: Лабораторные исследования, эксперимент или демонстрация

Требуется время: 45 минут

Стандарты: Esks: 1.C, 2.E, 2, 2 : Esks: 1.C, 2.E, 2, 2 . .H, 3.A, 5.C ES Грамотность: 1.3

Скрыть

Техас Основные знания и навыки для естественных наук (TEKS) 112.36— Науки о Земле и космосе

1.C использовать школьные технологии и информационные системы мудро и этично.
2.E продемонстрировать использование оборудования, методов и процедур курса, включая компьютеры и компьютерные веб-приложения;
2.H использовать математические процедуры, такие как алгебра, статистика, экспоненциальное представление и значащие цифры, для анализа данных с использованием единиц Международной системы (СИ)
3.A Во всех областях науки анализировать, оценивать и критиковать научные объяснения, используя эмпирические данные, логические рассуждения, а также экспериментальную и наблюдательную проверку, включая изучение всех сторон научных доказательств этих научных объяснений, чтобы поощрять критическое мышление. студентом;
5.C сравните характеристики комет, астероидов и метеороидов и их положение в Солнечной системе, включая орбитальные области планет земной группы, пояс астероидов, газовые гиганты, пояс Койпера и Облако Оорта

Принципы грамотности в области наук о Земле

1.3 Исследования в области наук о Земле принимают различные формы.

Происхождение Земли и Луны

View Activity
http://solarsystem. nasa.gov/scitech/display.cfm?ST_ID=446

Эта статья с сайта НАСА «Исследование Солнечной системы» содержит информацию, обсуждающую теории формирования Луна Земли и планеты Солнечной системы.

Стратегии обучения: Чтение

Тип ресурса: Научная статья

Необходимое время: 30 минут

Стандарты: ESS TEKS: 1.C, 2.I, 3.F, 5.A, 5.B, 5.D ES Грамотность: 1., 2., 1.7, 2.2, 2.3

Hide

Texas Essential Knowledge and Skills for Science (TEKS) 112.36— Науки о Земле и космосе

1.C использовать школьные технологии и информационные системы разумно и этический способ.
2. Я сообщаю обоснованные выводы, основанные на данных, используя несколько форматов, таких как технические отчеты, лабораторные отчеты, маркированные чертежи, графические органайзеры, журналы, презентации и технические плакаты.

3.F изучить и понять вклад ученых в историческое развитие наук о Земле и космосе
5.A проанализировать, как гравитационная конденсация солнечного небулярного газа и пыли может привести к аккреции планетезималей и протопланет
5.B исследовать тепловую энергию источники, включая кинетическое тепло ударной аккреции, гравитационное сжатие и радиоактивный распад, которые, как считается, позволяют дифференцировать протопланеты на слои
5.D изучить исторические и современные гипотезы происхождения Луны, включая столкновение Земли с Марсом размер планетезимали

Принципы грамотности в области наук о Земле

1. Ученые-геологи используют повторяющиеся наблюдения и проверяемые идеи, чтобы понять и объяснить нашу планету.
2. Земле 4,6 миллиарда лет.
1.7 Технологические достижения, прорывы в интерпретации и новые наблюдения постоянно улучшают наше понимание Земли.
2.2 Наша Солнечная система образовалась из огромного облака газа и пыли 4,6 миллиарда лет назад.
2.3 Земля образовалась в результате скопления пыли и газа и множественных столкновений меньших планетных тел.

Лаборатория лунных ударных кратеров НАСА

Просмотр активности
http://www.nasa.gov/pdf/180572main_ETM.Impact.Craters.pdf

В этой лаборатории студенты изучают различные особенности ударного кратера и проверяют различные переменные, влияющие на размер кратера. Они также строят объяснения своим выводам. Эта лабораторная работа требует, чтобы учителя рассмотрели происхождение кратеров и вулканов на планетарных телах, включая Землю.

Учебные стратегии: Исследования, Моделирование

Тип ресурса: Лабораторное исследование, эксперимент или демонстрация

Требуемое время: 90 минут

Стандарты: ESS TEKS: 1.A, 2.G, 2.C, 5, 5 .D ES Грамотность: 2.5

Hide

Texas Essential Knowledge and Skills for Science (TEKS) 112.

36— Науки о Земле и космосе

1.A Демонстрация безопасных методов во время лабораторных и полевых исследований;
2.G организовывать, анализировать, оценивать, делать выводы и прогнозировать тенденции на основе данных;
2. Я сообщаю обоснованные выводы, основанные на данных, используя несколько форматов, таких как технические отчеты, лабораторные отчеты, маркированные чертежи, графические органайзеры, журналы, презентации и технические плакаты.

5.C сравнить характеристики комет, астероидов и метеороидов и их положение в Солнечной системе, включая орбитальные области планет земной группы, пояс астероидов, газовые гиганты, пояс Койпера и Облако Оорта
5.D изучить исторические и современные гипотезы происхождения Луны, включая столкновение Земли с планетезималью размером с Марс

Принципы грамотности в области наук о Земле

2.5 Изучение других объектов Солнечной системы помогает нам узнать историю Земли.

Восход Земли НАСА: 45-я годовщина

Просмотр активности
https://svs. gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=4129

Это короткое видео представляет собой замечательную реконструкцию того, как классическая фотография восхода Земли снимок над Луной был запечатлен Аполлоном-8. Это свидетельство эмоциональной силы восприятия Земли как единого мира, нашего дома, по словам астронавта Джима Ловелла, «великого оазиса в бескрайнем космосе».

Учебные стратегии: Лекция

Тип ресурса: Видео

Требуется время: 7 минут

Стандарты: Ess Teks: 1.c, 2.e, 3.e, 3. F ES Грамотность: 1., 2., 1.7

Hide

Texas Essential Knowledge and Skills for Science (TEKS) 112.36— Науки о Земле и космосе

1.C разумно использовать школьные технологии и информационные системы и этическим образом.
2.E продемонстрировать использование оборудования, методов и процедур курса, включая компьютеры и компьютерные веб-приложения;
3. E изучение карьеры и сотрудничества ученых в области наук о Земле и космосе
3.F изучение и понимание вклада ученых в историческое развитие наук о Земле и космосе

Принципы грамотности в области наук о Земле

1. Ученые Земли используют повторяющиеся наблюдения и проверяемые идеи, чтобы понять и объяснить нашу планету.
2. Земле 4,6 миллиарда лет.
1.7 Технологические достижения, прорывы в интерпретации и новые наблюдения постоянно улучшают наше понимание Земли.

Экскурсии

Исследования, изучающие, как геологи думают и узнают о Земле, указывают на ценность полевого опыта, помогающего учащимся развивать практические навыки, составляющие геологическое мышление. Мы призываем учителей как можно больше вовлекать учащихся в поле. Первый признает ограничения классной комнаты K-12. Полевое обучение дает возможность поощрять способность видеть особенности, которые важны для профессиональной практики. Поэтому мы включаем идеи для виртуальных и реальных экскурсий. В случае исследования космоса преподаватели могут организовать посещение местного научного центра, музея, колледжа или университета с планетарием и/или обсерваторией. Учителя могут узнать в своем школьном округе, есть ли у них доступ к передвижному планетарию.

Виртуальные экскурсии

Браузер базы данных малых тел NASA

Этот Java-апплет создает интерактивную диаграмму орбиты астероида или кометы по выбору пользователя. Введите официальное название астероида или кометы (например, «1 Ceres» или 1P/Halley.)

Actual Field Trips

Обсерватория McDonald Техасского университета предлагает образовательные сумеречные программы и ежедневные экскурсии к своим исследовательским телескопам.

Космический центр Хьюстона предлагает разнообразные образовательные программы и посещает школы.

Леса Примечания

Учителя должны разработать собственный индивидуальный план того, как они будут преподавать модуль. Учебные мероприятия и образовательные ресурсы в этом разделе предназначены для дополнения других учебных мероприятий, проводимых учителем. Многие из выбранных учебных материалов содержат ссылки на превосходные справочные подготовительные материалы, дополнительные практические ресурсы, советы для преподавателей и межпредметные связи.

Учителя должны будут создавать свои собственные мультимедийные презентации, читать лекции и поручать вспомогательную работу своим ученикам, чтобы подготовить почву для эффективного использования учебных действий, содержащихся в этом документе. Таким образом, крайне важно выделить время для ознакомления с заданиями и справочными материалами до использования учебного опыта в этом разделе, а также проверить учащихся на предмет их предварительных знаний перед началом занятия.

Кроме того, хотя некоторые занятия могут включать в себя оценивание, учителям может потребоваться создать свои собственные оценивания, чтобы убедиться, что они подходят для учащихся, которых они обучают.

Звездочки (*) обозначают ресурсы учителей и рекомендации по справочной информации для поддержки деятельности.

_________________________________________________________

В задании Эволюция Солнечной системы – временная шкала учащиеся в возрасте 12–17 лет работают в группах или всем классом, чтобы определить порядок событий, которые сформировали нашу Солнечную систему. Это отличное занятие для начала обсуждения этих событий и взаимосвязанных изменений, которые произошли в геосфере и биосфере Земли с течением времени.

Упражнение Как формируются планеты можно реализовать несколькими способами, например, с помощью головоломки или обучающих станций.

Моделирование внутренней части планет и дифференциация предлагает учащимся работать в группах над созданием рабочих моделей внутренней части планет земной группы и Луны с использованием различных материалов. Перед началом занятий учителям необходимо будет собрать материалы, в том числе нерастворимые твердые материалы разной плотности, а также светлые нетоксичные жидкости разной плотности.

Для Масштабная модель Солнечной системы «Путешествие» рекомендуется, чтобы учителя имели под рукой масштабные модели, чтобы помочь объяснить концепцию расчета соотношений в таких моделях.

Дебаты о планетарных телах нашей Солнечной системы требует, чтобы учащиеся использовали компьютеры для веб-исследований планетарных тел.

Интервью Хорхе Салазар с Кэрол Рэймонд на астероиде Веста — это 90-секундный подкаст о миссии НАСА 2012 года по посещению астероида Веста. Инструкторы, возможно, захотят использовать управляемые вопросы, чтобы рассмотреть происхождение Солнечной системы, представить астероиды и пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера, а также рассмотреть и обсудить опасность, которую представляют околоземные астероиды. На странице есть ссылка, показывающая красно-синий трехмерный обзор особенностей поверхности Весты.

Пояс Койпера и Облако Оорта НАСА: обзор дает обзор общей информации об этих небесных областях. Это может быть назначено в качестве домашнего задания по чтению с заданными учителем вопросами. Учителя должны провести обсуждение ответов учащихся на эти вопросы на следующем уроке. Упражнение также можно использовать в классе в качестве головоломки или чтения.

Учебные пособия: кометы и астероиды ресурсное время оценивается в 20-30 минут. Его можно использовать в качестве вспомогательного ресурса, вводной лекции или для обсуждения в классе под руководством учителя.

* Орбитальный резонанс — это свойство Солнечной системы, которое разделяет планеты, пояс астероидов и пояс Койпера на отдельные регионы. Следующее действие демонстрирует это свойство.

В задании «Астероиды и объекты пояса Койпера — резонанс » учащиеся вводят значения радиального расстояния от Солнца — большой полуоси — и эксцентриситета объекта, чтобы увидеть орбитальную взаимосвязь между ним и Нептуном, демонстрируя, что на определенных расстояниях существует несколько типов происходит орбитальный резонанс.

Происхождение Земли и Луны — статья, содержащая информацию о теории Большого удара относительно создания Луны, формирования планет путем накопления в нашей Солнечной системе и расчетном времени, которое потребовалось для планет. срастаться.

Лаборатория NASA Moon Impact Crater Lab требует, чтобы учителя анализировали происхождение кратеров и вулканов на планетарных телах, включая Землю. Ударные кратеры на планетарных телах напоминают вулканические кратеры/кальдеры. Эта лабораторная работа требует серьезной подготовки учителя, поэтому обязательно заранее прочитайте руководство для учителя, чтобы у вас было достаточно времени для сбора необходимых материалов.

Научные стандарты следующего поколения

Мы ожидаем, что учащиеся должны быть в состоянии достичь требований к успеваемости NGSS, перечисленных после выполнения заданий в этом разделе. Однако мы не проводили образовательных исследований, чтобы проверить это.

MS-ESS1-1. Разработайте и используйте модель системы Земля-Солнце-Луна для описания циклических закономерностей лунных фаз, затмений солнца и луны и времен года.

МС-ESS1-2. Разработайте и используйте модель для описания роли гравитации в движении внутри галактик и Солнечной системы.

MS-ESS1-3. Анализ и интерпретация данных для определения масштабных свойств объектов Солнечной системы.

MS-ESS1-4. Разработайте научное объяснение, основанное на данных из пластов горных пород, того, как геологическая шкала времени используется для организации истории Земли, насчитывающей 4,6 миллиарда лет.

HS-ESS1-4. Используйте математические или вычислительные представления для предсказания движения объектов на орбите в Солнечной системе.

Эти ожидаемые результаты объединяют основные дисциплинарные идеи, сквозные концепции и научные и инженерные практики NGSS, как показано в таблице единиц Солнечной системы (Acrobat (PDF) 77kB Jul28 15).

Дополнительные ресурсы

Рекомендуемые дополнительные ресурсы могут быть использованы для расширения или дополнения сюжетной линии.

Эволюция Луны

От эпических бомбардировок астероидами и потока лавы до высадки человека на ее поверхность Луна имеет богатую и жестокую историю.

Семейства планет: создание Солнечной системы

Учащиеся выбирают солнечную систему для работы, затем перетаскивают планеты в солнечную систему и наблюдают, как она развивается.

10 Факты о Луне

Живые объекты могут иметь ожидающие разрешения и подлежат пересмотру.

НАУКИ О ЗЕМЛЕ И КОСМИЧЕСКИХ НАУКАХ

ESS 100 Динозавры (2) NSc
Биология, поведение, экология, эволюция и вымирание динозавров, а также история их изучения. С динозаврами в качестве фокуса курс также знакомит студента с тем, как формулируются и проверяются гипотезы в геологической и палеобиологической науке.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 100

ESS 102 Космос и космические путешествия (5) SSc/NSc
Изучение Солнца, солнечных бурь, наблюдения из космоса и с Земли; Космическая среда Земли, радиационные пояса и опасности, плазменные бури и полярные сияния, ракеты и двигательные установки, усилия человека по исследованию, влияние на общество, планетарные системы и ресурсы, а также проект, посвященный космосу и его исследованию. Открыт для неспециалистов. Предлагается: AWSp.
Просмотр сведений о курсе в MyPlan: ESS 102

ESS 103 Происхождение и преобразования Земли за 4,6 миллиарда лет (1) NSc
Исследует историю и эволюцию Земли от Большого взрыва до наших дней. Подчеркивает несопоставимые временные рамки, в которых происходят земные процессы — формирование планет, тектоника плит, эволюция жизни, геологическое изменение климата и катастрофы, такие как землетрясения, извержения вулканов, удары метеоритов и массовые вымирания. Готовит почву для понимания происхождения необычных геологических особенностей на северо-западе Тихого океана. Только кредит/без кредита.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 103

ESS 105 Стихийные бедствия и стихийные бедствия (3) NSc Harold J Tobin
Изучает ряд природных опасностей и их влияние на общество, включая землетрясения, извержения вулканов, цунами, наводнения , лесные пожары и оползни. Основное внимание уделяется причинам этих экстремальных явлений, тому, как они разворачиваются, их различному воздействию на сообщества и тому, как сделать общество более устойчивым к стихийным бедствиям.
Просмотр сведений о курсе в MyPlan: ESS 105

ESS 107 Введение в изучение льда в науках о Земле и космосе (5) NSc, RSN
Охватывает ледники, ледяные щиты, морской лед, айсберги, вечную мерзлоту, озерный лед и снег на Земле и других планетах. Особое внимание уделяется воздействию человека. Оценка курса основана на количественных заданиях со значительными компонентами кодирования и количественного письма. Поддержка доступна для студентов без опыта STEM или программирования. Предлагается: Сп.
Посмотреть сведения о курсе в MyPlan: ESS 107

ESS 115 Astrobiology: Life in the Universe (5) NW David C. Catling, Roger Buick, Victoria S Meadows, Woodruff T Sullivan
Введение в новую науку астробиологию, изучение происхождения и эволюции жизни на Земле и поиск микробной и разумной жизни в других местах Вселенной. Предназначен для ненаучных, гуманитарных специальностей. Предлагается: совместно с ASTBIO 115/ASTR 115/BIOL 114/OCEAN 115.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 115

ESS 201 Климатическая система Земли (3) NSc Эрик Стейг
Динамическая среда Земли, глобальный энергетический баланс, взаимодействие химических, физических и биологических процессов, формирующих поверхность Земли и климат. Акцент на количественные методы измерения, оценки и понимания современных изменений по сравнению с последними несколькими тысячами лет. Условие: МАТЕМАТИКА 124, МАТЕМАТИКА 134 или Q SCI 291; рекомендуется: начальные знания в области наук о Земле, химии или физики полезны, но не обязательны. Предлагается: Сп.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 201

ESS 205 Доступ в космос (5) NSc
Групповая разработка студенческих экспериментов на внешнем крае нашей атмосферы и в начале космоса; исследование стратосферы, мезосферы, термосферы, магнитосферы, разработка комплексов геологоразведочных работ; базовое электронное производство, глобальное позиционирование, радиослежение, ожидания на больших высотах. Открыт для всех дисциплин. Опыт работы с электроникой не требуется.
Просмотр сведений о курсе в MyPlan: ESS 205

ESS 211 Физические процессы Земли (5) NSc
Введение в структурную геологию и геоморфологию. Деформация почвы, отложений и горных пород. Эрозионные и осадочные процессы и формы рельефа. Структурные, геоморфологические и климатические взаимодействия в основных тектонических режимах. Использование геологических карт и разрезов. Одна дополнительная полевая экскурсия с ночевкой. Условие: минимальный балл 2.0 по MATH 124, MATH 134 или Q SCI 291, любой из которых можно сдавать одновременно; и минимальный балл 2. 0 либо по PHYS 114, либо по PHYS 117, либо по PHYS 121. Предлагается: A.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 211

ESS 212 Тектоника плит и материалы Земли (5) NSc Джульет Крайдер
Происхождение, состав и строение Земли; выявление важных породообразующих минералов; выявление и описание магматических, метаморфических и осадочных пород; магматические, метаморфические и осадочные процессы; образование континентальной и океанической коры; движущие механизмы тектоники плит; сравнение Земли с другими планетами. Предварительные требования: либо CHEM 110, проходной балл на вступительном экзамене по общей химии, либо балл 1 или выше на тесте AP по химии; рекомендуется: химия в средней школе или колледже; и предварительное исчисление в средней школе или колледже. Предлагается: Вт.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 212

ESS 213 Эволюция Земли (5) NSc
Введение в палеонтологию, типы стратиграфии и радиометрическое датирование. Физическая, химическая, биологическая и тектоническая эволюция земной коры, морской воды и атмосферы. Сравнение с другими планетами. Климатические изменения и человек как геологический агент. Две однодневные полевые экскурсии. Условие: минимальный балл 2.0 по ESS 210, ESS 211 или ESS 212. Предлагается: Sp.
См. сведения о курсе в MyPlan: ESS 213

ESS 230 Реки и пляжи (3/5) NSc
Введение в окружающую среду на поверхности Земли, процессы, которые ее формируют, как люди влияют на нее и как они влияют на нее. Экскурсии исследуют горы, реки, дельты / эстуарии, пляжи и окружающую среду за их пределами. Сосредоточен на связях между этими средами, чтобы проиллюстрировать связь между пейзажами и морскими пейзажами. Предлагается: совместно с OCEAN 230.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 230

ESS 298 Изучение возможностей в науках о Земле и космосе (2)
Изучает темы, связанные со специализацией и продолжением карьеры в STEM в целом и ESS в частности. Темы включают сетевое взаимодействие, поиск сообщества в колледже, отношение общества к специальностям STEM и давление вокруг них, вопросы разнообразия и справедливости в STEM и ESS, психическое здоровье и исследования студентов, аспирантура и карьера в геонауках и смежных областях. Только кредит/без кредита.
Просмотр сведений о курсе в MyPlan: ESS 298

ESS 301 Геология Северо-Запада (5) NSc
Геологическая история Вашингтона, Орегона и Айдахо. Акцент на использовании геологических принципов при интерпретации свидетельств, обнаруженных в ландшафтах и ​​горных породах. Экскурсии выходного дня по желанию. Предварительные требования: ESS 101, ESS 105, ESS 210, ESS 211 или ESS 212.
Просмотреть сведения о курсе в MyPlan: ESS 301

ESS 305 Геология национальных парков (5) NSc
Рассматривает широкий спектр фундаментальных геологические процессы, используя парки и памятники Северной Америки в качестве примеров естественных лабораторий. Включает историю тектонических плит, вулканизм, горообразование, а также ледниковые, речные и множество других геоморфологических сил, сохранившихся в геологических обнажениях национальных парков. Условие: ESS 101, ESS 105, ESS 210, ESS 211 или ESS 212.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 305

ESS 306 Планетарная геология (5) NSc
Актуальные исследования геологических особенностей и процессов на планетах и ​​их спутниках и внутри них, полученные на основе отбора проб, дистанционного зондирования, снимков космических аппаратов, и теория. Сравнительное обсуждение вулканизма, тектоники, поверхностных процессов и тепловой эволюции. Исследование лунных камней и метеоритов. Предварительные требования: ESS 101, ESS 105, ESS 210, ESS 211 или ESS 212.
Посмотреть сведения о курсе в MyPlan: ESS 306

ESS 307 Программа поддержки разнообразия в науках о Земле и космосе (3-5) SSc/NSc, DIV
Учащиеся будут проводить информационно-разъяснительные мероприятия по наукам о Земле и космосе для недостаточно обслуживаемых и недостаточно представленных групп населения на Северо-Западе. Получите представление о барьерах на пути к образованию и примите участие в мероприятиях по устранению некоторых из этих барьеров. Условие: ASTR 101, ASTR 102, ASTR 150, BIOL 180, BIOL 240, CHEM 120, CHEM 142, CHEM 143, CHEM 145, ESS 101, ESS 102, ESS 211, ESS 212, ESS 213, ESS 472, PHYS 114 , или ФИЗИЧЕСКАЯ 121.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 307

ESS 311 Геомеханика (5) NSc
Введение в механику сплошной среды: упругость, гидродинамика, диффузия, пористое течение, многофазное течение, анализ размеров и естественная конвекция. Примеры применения: землетрясения и механика горных пород, течение ледников, устойчивость склонов, селевые потоки, движение грунтовых вод, перенос загрязняющих веществ, течение в реках и каналах, конвекция мантии и магмы. Условие: минимальный балл 2.0 по MATH 125, MATH 135 или Q SCI 29.2; минимальный балл 2,0 либо по PHYS 114, либо по 117, либо по PHYS 121; и минимальный балл 2.0 по ESS 211; рекомендуется: предыдущий опыт работы с MATLAB. Предлагается: W.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 311

ESS 312 Earth Materials (5) NSc
Кристаллография, кристаллохимия и характеристика породообразующих и рудных минералов. Описание, фазовые равновесия, происхождение и ассоциации магматических, осадочных и метаморфических пород. Лабораторное исследование образцов рук. Однодневная полевая экскурсия. Условие: минимальный балл 2.0 по CHEM 142 или CHEM 145; и минимальный балл 2.0 по ESS 212; рекомендуется: ESS 211 и ESS 213. Предлагается: Sp.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 312

ESS 314 Геофизика (5) NSc
Введение в геофизические методы, включая сейсмологию преломления и отражения, гравитацию, магнетизм, электрическое сопротивление, тепловой поток и геодезию. Лабораторные занятия исследуют интерпретацию геофизических данных для определения скорости упругих волн, плотности, магнитной восприимчивости и электропроводности на глубине. Условие: минимальный балл 2.0 по МАТЕМАТИКЕ 126, МАТЕМАТИКЕ 136 или ESS 310; и минимальный балл 2.0 либо по PHYS 115, либо по PHYS 118, либо по PHYS 122. Предлагается: A.
См. сведения о курсе в MyPlan: ESS 314

ESS 315 Экологические науки о Земле (5) NSc
Анализ геологических ограничений деятельности человека и экологических последствий такой деятельности. Темы включают процессы на склонах холмов, процессы речных и грунтовых вод, землетрясения и вулканические опасности, а также экологические аспекты обезлесения и загрязнения атмосферы. Необходимое условие: ESS 101, ESS 105, ESS 210, ESS 211 или ESS 212. Предлагается: совместно с ENVIR 313.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 315

ESS 316 Геохимия (5) NSc
Геохимические процессы и дифференциация Земли. Кристаллохимия и сродство элементов, термодинамика геологических процессов, микроэлементное и изотопное фракционирование, радиоизотопы, геохронология, космохимия, выветривание, вводная водная геохимия и исследование глобальных геохимических циклов. Лабораторные занятия исследуют и моделируют геохимические процессы. Условие: минимальный балл 2.0 по CHEM 142 или CHEM 145; минимальный балл 2.0 по MATH 125, MATH 135 или Q SCI 292; и минимальный балл 2.0 по ESS 212. Предлагается: Sp.
Подробнее о курсе см. в MyPlan: ESS 316

ESS 400 Полевая геология (12) NSc
Шесть недель геологического картографирования различных типов горных пород на западе США. Расширяет знания учащихся о геологических явлениях и процессах. Развитие навыков картирования, полевой интерпретации и написания отчетов. Студенты несут ответственность за собственные расходы на проживание в полевых условиях. Условие: ЕСС 211; ЕСС 212 ; ЕСС 213; один курс, выбранный из ESS 311, ESS 312, ESS 313, ESS 314 или ESS 316. Предлагается: S.
См. сведения о курсе в MyPlan: ESS 400

ESS 401 Полевая геология с ГИС (12) NSc
Геологическое картирование различных типов горных пород на западе США в сочетании с геопространственным анализом и дополнено им. Расширяет знания учащихся о геологических явлениях и процессах. Развитие навыков картирования, полевой интерпретации, анализа ГИС/дистанционного зондирования и написания отчетов. Студенты несут ответственность за собственные расходы на проживание в полевых условиях. Условие: ЕСС 211; ЕСС 212; ЕСС 213; ЭСС 420; и либо ESS 311, ESS 312, ESS 313, ESS 314, либо ESS 316. Предлагается: S.
См. сведения о курсе в MyPlan: ESS 401

ESS 403 Глобальная тектоника (5) NSc
Введение в крупномасштабные процессы тектоники плит и наблюдения, включая движения по сфере, траектории полярного блуждания, сейсмичность на границе плит, механизмы очагов , гравитация, магнетизм и тепловой поток. Также включает наблюдения и теории деформации плит и динамики континентов с акцентом на западную часть Северной Америки. Требования: ФИЗ 121; рекомендуется: МАТЕМАТИКА 126, МАТЕМАТИКА 136 или ESS 310; ФИЗ 123; либо ESS 311, либо 314; опыт количественного анализа с использованием компьютерной среды, такой как MATLAB.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 403

ESS 412 Введение в сейсмологию (3) NSc
Изучает напряжение и деформацию, волновое уравнение, время пробега, амплитуду и фазу, сейсмологию отражения, поверхностные волны и теорию источников, включая тензоры моментов, диаграммы направленности, формы волн в дальней зоне, спектры источника, падение напряжения и величина. Условие: либо МАТЕМАТИКА 136, и МАТЕМАТИКА 207, и МАТЕМАТИКА 208, либо и AMATH 351, и AMATH 352; рекомендуется: ESS 411 и PHYS 123.
Посмотреть подробную информацию о курсе в MyPlan: ESS 412

ESS 415 Космос и плазма (3) NSc
Обзор различных явлений, происходящих во внешних областях земной атмосферы, ионосферы, магнитосферы и радиационных поясов Ван Аллена. Лабораторные приложения включают плазменные двигатели и термоядерный синтез. Понятия включают заряженные частицы в магнитных полях, дрейфовое движение, плазму, магнитогидродинамические волны. Требования: ФИЗ 321; рекомендуется: PHYS 322.
Посмотреть подробную информацию о курсе в MyPlan: ESS 415

ESS 418 Geoscience Communication (4)
Охватывает принципы организации, разработки и написания геолого-геофизической информации, включая рефераты, презентации, научные статьи, переписку и предложения. Рассматривает правила письма, использование иллюстраций, стиль и тон. Условие: Два из ESS 201, ESS 205, ESS 211, ESS 212, ESS 213, любой из которых можно сдавать одновременно.
См. сведения о курсе в MyPlan: ESS 418

ESS 422 Полевые методы дистанционного зондирования (4) NSc
Изучает использование полевых приборов для дистанционного зондирования окружающей среды с приложениями к оползням, ледникам, топографии поверхности и обнаружению изменений. Также охватывает распространение волн, поверхностное рассеяние, поглощение и отражение; обработка данных, анализ и интерпретация; стратегии сбора полевых данных. Условие: ЕСС 211; рекомендуется: PHYS 116 или PHYS 123; ЕСС 421.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 422

ESS 431 Основы гляциологии (4) NSc
Охватывает снежные отложения и метаморфизм, лавины, тепловой и массовый баланс на снежных и ледяных поверхностях, потоки ледников, ледяные щиты, морской лед, вечная мерзлота, методы реконструкции палеоклимата, теории ледникового периода. Пререквизиты: PHYS 121.
См. информацию о курсе в MyPlan: ESS 431

ESS 448 Аналитическая палеобиология (5) NW Грегори Уилсон Мантилла, Кэролайн Стромберг она.ее
Введение в принципы и аналитические методы изучения палеобиологии, морфологии и систематики. Темы включают палеобиогеографию, филогенетику на основе морфологии, темпы эволюции, кривые биоразнообразия, функциональную морфологию, морфометрию и палеоэкологию. Акцент на применении методов с использованием ископаемых и современных образцов. Необходимое условие: BIOL 280, BIOL 354 или ESS 213. Предлагается: вместе с BIOL 438; A.
Посмотреть подробную информацию о курсе в MyPlan: ESS 448

ESS 452 Палеонтология позвоночных (5) NW C. SIDOR
Изучает жизнь ископаемых позвоночных, уделяя особое внимание систематике и морфологии основных родословных (рыбы, рептилии, птицы и ранние родственники млекопитающих). Изучает ископаемых и современных позвоночных из коллекции Музея Берка в лаборатории. Экскурсия выходного дня. Предварительное условие: BIOL 354, BIOL 452, BIOL 453 или ESS 100. Предлагается: совместно с BIOL 450.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 452

ESS 456 Осадочная геология и среда осадконакопления (4) NSc Алексис Лихт
Основы геологии осадочных пород, включая изучение современных процессов, в результате которых образуются осадочные породы и толщи. Распознавание различных условий осадконакопления, представленных в геологической летописи, включая наземные, морские терригенные и карбонатные среды. Требуются две выездные экскурсии. Условие: ЕСС 213; рекомендуется: ESS 311 и либо ESS 326, ESS 425, ESS 426, либо ESS 427
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 456

ESS 457 Геохимия окружающей среды (4) NSc
Геохимия природных вод с упором на применение в геологии. Темы включают состав подземных вод, выветривание, адсорбцию минералов, компьютерное моделирование равновесия, глинистые минералы, органическую геохимию и качество подземных вод. Предварительные требования: ESS 316, CHEM 152 или CHEM 155.
См. информацию о курсе в MyPlan: ESS 457

ESS 462 Вулканические процессы (4) NSc
Процессы до извержения, извержения и после извержения. Изучает триггеры подъема магмы, контроль накопления и потери летучих веществ, фрагментацию магмы, взаимодействие магмы с грунтовыми водами, динамику эруптивной колонны, гравитационно-контролируемые эруптивные явления, син- и послеэруптивные лахары и другую переработку месторождений. Условие: ESS 311, ESS 312 или ESS 316.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 462

ESS 469 Машинное обучение в геонауках (4) RSN Marine Denolle
Введение в машинное обучение в геонауках, основы вычислений и методологии прикладного машинного обучения. Основное внимание уделяется каноническим и актуальным наборам данных в сейсмологии, океанографии, криосфере, планетологии, геологии и геодезии. Темы включают неконтролируемую кластеризацию, логистическую регрессию, случайный лес, метод опорных векторов и глубокое обучение. Условие: CSE 160, CS163, STAT 220, STAT 221/SOC 221/CS&SS 221, STAT 311, STAT 390, MATH 207, MATH 208, AMATH 301, AMATH 351 или AMATH 352.
; рекомендуется: знание Matlab или Python, AMATH 301 или 100- или 200-уровневых курсов ESS, ATM S или OCEAN по наукам о Земле. Предлагается: A.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 469

ESS 472 Ракеты и приборы (2–4, макс. 12)
опыт тестирования, интеграции и управления; охватывает научную мотивацию, инженерные аспекты и системы доставки. Проект может меняться каждый год.
См. сведения о курсе в MyPlan: ESS 472

ESS 475 Семинар по текущим исследованиям в области климатологии (3, макс. 6)
Еженедельные лекции, посвященные конкретному аспекту климата от приглашенных докладчиков, дополненные обсуждением в классе, чтением и итоговая бумага. Способствует междисциплинарному пониманию концепций климата. Необходимое условие: ESS 201, ATM S 211 или ATM S 321. Предлагается: совместно с ATM S 475/OCEAN 475; A.
Посмотреть подробную информацию о курсе в MyPlan: ESS 475

ESS 480 Передовые методы изотопной геохимии (3, макс. 18) NSc
Изучает новые разработки в области изотопной геохимии. Темы варьируются в зависимости от квартала и могут включать слипшиеся изотопы, тройные изотопы кислорода, изотопы скоростей, независимое от массы фракционирование и их включение в модели системы Земля. Вводит теорию, измерения и приложения к процессам в науке о Земле, океане, атмосфере, планетах и ​​климате. Предварительное условие: ESS 316, ESS 424, ESS 457 или ESS 459.
Посмотреть сведения о курсе в MyPlan: ESS 480

ESS 488 Космическое право и политика (5) I&S Saadia M. Pekkanen
Правовые и политические основы космической деятельности. Основные истоки, источники и роль космического права, а также ключевые институты, форумы и силы, формирующие современное управление космической деятельностью. Предоставляет исчерпывающую информацию о договорах, принципах, резолюциях, постановлениях ООН, а также частных международных и национальных космических законах и политике. Предлагается: совместно с A A 490/JSIS B 444.
См. сведения о курсе в MyPlan: ESS 488

ESS 492 Обучение наукам о Земле (2-3, макс. 12) NSc
Семинар по наукам о Земле и лабораторный практикум. Преподавательский опыт, полученный благодаря помощи инструкторам по наукам о Земле в колледжах или классах K-12, лабораториях. и полевые настройки. На семинарах рассматриваются педагогическая логистика наук о Земле, методы обучения, лабораторный класс и методы полевого обучения. Условие: ESS 101, ESS 210, ESS 211, ESS 212 или ESS 213. Только кредит/без кредита. Предлагается: AWSpS.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 492

ESS 495 Семинар НАСА по научным и инженерным исследованиям (1, макс. 4) NSc
Обзор текущих исследований, связанных с космической наукой. Акценты варьируются, но темы могут включать планетарную геологию, астрономию, глобальные изменения, авиационную технику и дистанционное зондирование. Только кредит/без кредита.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 495

ESS 502 The Solid Earth (3)
Концепции внутренних земных процессов: Земля как тепловая машина и химический процессор, тип мантийной конвекции, происхождение и эволюция магнитного поля Земли, Субдукция Каскадии и опасности. Знакомит с сейсмологией, гидродинамикой, тепловым потоком, гравитацией и геомагнетизмом. Основное внимание уделяется анализу, критике и обмену идеями из научной литературы.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 502

ESS 505 Криосфера (4)
Охватывает снежные отложения и метаморфизм, лавины, тепловой и массовый баланс на снежных и ледяных поверхностях, потоки ледников, ледяные щиты, морской лед, вечную мерзлоту, методы реконструкции палеоклимата и теории ледникового периода. Предварительное требование: PHYS 121. Преподаватели: Waddington, Warren Предлагается: A.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 505

ESS 510 Advanced Applied Geology Field Investigations (3) Kathy Goetz Troost
Применение основной учебной программы по прикладной геологии для решения полевых задач. Включает в себя многодневные интенсивные поездки на северо-запад Тихого океана для изучения пересечения общества и окружающей среды и получения практических знаний о геологии. Сосредоточьтесь на полевых методах, планировании расследования, регистрации наблюдений и написании отчета Предварительные требования: ESS 509; три из ESS 420, ESS 454, ESS 526, ESS 527 или ESS 547. ; рекомендуется: степень бакалавра в области геологии или смежной области; и полевой курс бакалавриата, связанный с геологией. Предлагается: Сп.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 510

ESS 512 Сейсмология (3)
Изучает напряжение и деформацию, волновое уравнение, время пробега, амплитуду и фазу, сейсмологию отражения, поверхностные волны и теорию источников, включая тензоры моментов, диаграммы направленности, формы волн в дальней зоне, спектры источника, падение напряжения и величина. Предварительные требования: либо ESS 511, либо PHYS 123 и либо MATH 207, либо MATH 208.
Просмотреть информацию о курсе в MyPlan: ESS 512

ESS 515 Геофизика: космос (3)
Различные явления, происходящие во внешних областях земной атмосферы, ионосферы, магнитосферы и радиационных поясов Ван Аллена. Лабораторные приложения включают плазменные двигатели и термоядерный синтез. Понятия включают заряженные частицы в магнитных полях, дрейфовое движение, плазму, магнитогидродинамические волны. Включает сложные, ориентированные на исследования проблемы. Требования: PHYS 321 или эквивалент; рекомендуется: PHYS 322.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 515

ESS 529 Принципы гидродинамики, тепло- и массообмена в науках о Земле (3)
Введение в количественную обработку явлений переноса с приложениями к конвекции мантии и магмы, извержениям вулканов, оползням, поровому потоку и реакции. Акцент на основных уравнениях гидродинамики, включая пористый и многократный поток, хаотическую конвекцию, перемешивание, теплопередачу, реологию, аналитические, численные и масштабные решения.
См. сведения о курсе в MyPlan: ESS 529

ESS 544 Прикладная наука об опасностях цунами (4)
Широкий вводный обзор науки о цунами и физических, социальных и экономических последствий опасности цунами. Предназначен для ученых, инженеров, специалистов в области наук о Земле и аспирантов, заинтересованных в оценке опасности цунами, смягчении ее последствий или предупреждении. Требования: МАТЕМАТИКА 126; ФИЗ 123; AMATH 301 или аналоги. Инструкторы: Гонсалес
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 544

ESS 557 Палеонтология позвоночных (5)
Изучает биологию позвоночных животных, уделяя особое внимание их разнообразию, адаптации и истории эволюции. Знакомит с аспектами поведения, физиологии, морфологии и экологии, возникающими в результате сравнительного изучения позвоночных. Лаборатория включает в себя местные экскурсии и знакомство с региональной фауной позвоночных. Предлагается: совместно с BIOL 557.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 557

ESS 559 Моделирование климата (3)
Принципы моделирования системы Земля. Особое внимание уделяется атмосфере, морскому льду океана и компонентам поверхности суши. Форсирование климата. Правильное использование моделей. Актуальные темы, включая углеродный цикл, химию атмосферы и биогеохимию. Условие: ATM S 587/OCEAN 587/ESS 587, ATM S 504 или ATM S 505. Преподаватели: Bitz, Thompson Предлагается: вместе с ATM S 559/OCEAN 558.
Посмотреть подробности курса в MyPlan: ESS 559

ESS 567 Геохимия окружающей среды (4) NSc
Геохимия природных вод с упором на применение в геологии. Темы включают состав подземных вод, выветривание, адсорбцию минералов, компьютерное моделирование равновесия, глинистые минералы, органическую геохимию и качество подземных вод. Предлагается: W.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 567

ESS 569 Машинное обучение в геонауках (4) Marine Denolle
Введение в машинное обучение в геонауках, основы вычислений и методологии прикладного машинного обучения. Основное внимание уделяется каноническим и актуальным наборам данных в сейсмологии, океанографии, криосфере, планетологии, геологии и геодезии. Темы включают неконтролируемую кластеризацию, логистическую регрессию, случайный лес, метод опорных векторов и глубокое обучение. Рекомендуется: знание Matlab или Python, AMATH 301, 100- или 200-уровневых курсов ESS, ATM S или OCEAN по наукам о Земле. Предлагается: А.
См. сведения о курсе в MyPlan: ESS 569

ESS 575 Advanced Rockets and Instrumentation (2–4, макс. 12)
Учащиеся запускают научные полезные нагрузки на большую высоту с помощью мощных любительских ракет, обеспечивая проектирование, изготовление, испытания, интеграцию и управленческий опыт; охватывает научную мотивацию, инженерные аспекты и системы доставки. Проект может меняться каждый год. Предлагается: АВ.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 575

ESS 576 Космическая и лабораторная плазменная физика (3)
Обсуждение волн, равновесия и устойчивости, диффузии и удельного сопротивления, основ кинетической теории плазмы и взаимодействия волн с частицами. Условие: ESS 415 или эквивалент, или разрешение инструктора. Предлагается: совместно с А А 556; Сп, нечетные годы.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 576

ESS 580 Передовые методы в изотопной геохимии (3, макс. 18)
Изучает новые разработки в области изотопной геохимии. Темы варьируются в зависимости от квартала и могут включать слипшиеся изотопы, тройные изотопы кислорода, изотопы скоростей, независимое от массы фракционирование и их включение в модели системы Земля. Вводит теорию, измерения и приложения к процессам в науке о Земле, океане, атмосфере, планетах и ​​климате. Условие: один из ESS 316, ESS 424, ESS 457, ESS 459, ESS 501, ESS 554, OCEAN 583 или с разрешения инструктора.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 580

ESS 581 Атмосферы планет (3)
Проблемы происхождения, эволюции и структуры атмосфер планет с акцентом на общие для всех элементы; роль радиации, химии и динамических процессов; новые результаты по атмосферам Венеры, Марса, Юпитера и других объектов Солнечной системы в контексте сравнительной планетологии. Предлагается: совместно с ASTR 555/ATM S 555.
Подробнее о курсе в MyPlan: ESS 581

ESS 584 Космическое право и политика (5) Саадия М.