Презентация, доклад к научно-исследовательской работе по астрономии(6 класс)

математики
Грибовская Н.Г.
 

Земли, вероятно, является падение метеорита. Некоторые из космических тел, которые падали на нашу планету в незапамятные времена, были настолько огромными, что вызывали смертельные волны цунами, страшные землетрясения и убивали все живое. Кратеры, которые остались после этих страшных катастроф – всего лишь напоминание землянам о том, что не исключено, что такое может повториться снова.
Актуальность проблемы метеоритной опасности после падения Челябинского метеорита 15 февраля 2013 года стала очевидной. Несмотря на неприятности, связанные с этим небольшим метеоритом, мы должны быть благодарны ему, так как он выполнил свою просветительскую миссию: население планеты стало свидетелем этого события и через его последствия осознало угрозу метеоритной опасности. Если не сумеем воспользоваться таким наглядным предупреждением, то не будет оправдания нашей беспечности в осознании метеоритной опасности.
В наше время решение проблемы метеоритно-кометной опасности (МКО) уже рассматривается как одна из важных практических задач, стоящих перед человечеством.

опасные для метеоритной атаки зоны нашей страны, сформулировать наиболее действенный способ борьбы с падениями метеоритных тел на Землю.
Задачи работы:
на основе дополнительной литературы дать определения понятиям «метеор» и «метеорит»;
выяснить, какова причина падений на Землю метеоритов, рассмотреть их различные виды, самые известные случаи падений метеоритов на землю;
выяснить, каково влияние метеоритных тел на геологическое развитие Земли;
оценить вероятность падений космических тел и их последствия;
рассмотреть разные способы борьбы и предупреждения падений метеоритов.                                                       

В настоящее время многие ученые спорят о том, действительно ли метеоритные тела оказали свое влияние на геологическое развитие Земли. Большинство мнений сводится к тому, что на геологическое формирование планеты все-таки повлияло вторжение «космических гостей». Эволюция нашей планеты может привести факты падения космических тел, которые глобально изменили жизнь на Земле. В конце мелового периода пропали все гигантские рептилии, включая летающих ящеров. В то же время в океанах погибли почти все виды моллюсков. Погиб даже планктон.
Сегодня целый ряд серьезных специалистов полагает, что такие существенные изменения вызвало падение на Землю астероида. 65 млн. лет назад в Землю врезалось небесное тело диаметром около 10 км. Удар пришелся в область, богатую залежами серы. Вызванный при этом взрыв выбросил в атмосферу «гриб» вещества, по массе в 100 раз больше массы упавшего тела. Этого было достаточно, чтобы в стратосфере Земли образовался непрозрачный слой пыли и капелек серной кислоты, который почти прекратил доступ  к поверхности солнечного света и тепла. Планета на несколько месяцев, а может, и лет погрузилась в ночную тьму.
В итоге погибла большая часть растений, служивших пищей травоядным животным, которые поэтому также почти все вымерли. Эта гибельная цепь привела к смерти многих хищников. Выжили лишь немногие виды мелких животных, способных питаться продуктами разложения.

«метеор» и «метеорит». В чем же заключается разница между ними? Метеориты – это осколки малых планет – астероидов, которые населяют в основном зону между орбитами Марса и Юпитера. Астероиды сталкиваются, дробятся на осколки, которые и дают метеориты.
Метеор - небесное тело, пролетающее атмосферу Земли и оставляющее в атмосфере яркий светящийся след.
Метеорное тело - космическое тело до падения, классифицируется по астрономическим признакам, например, это может быть метеороид, или комета, или астероид, или их осколки, или другие метеорные тела. Аналогичные падению метеорита явления на других планетах и небесных телах обычно называются просто столкновениями между небесными телами.

системе. Это своеобразные космические айсберги, состоящие из замороженных газов сложного химического состава, водяного льда и тугоплавкого минерального вещества в виде пыли и более крупных фрагментов. Ежегодно открывают 5-7 новых комет и, довольно часто, один раз в 2-3 года вблизи Земли и Солнца проходит яркая комета с большим хвостом. Кометы - тела Солнечной системы, имеющие вид туманных объектов, обычно со светлым сгустком-ядром в центре и хвостом.
Практически вся масса вещества кометы заключена в ее ядре. Массы ядер комет, вероятно, находятся в пределах от нескольких тонн (мини-кометы) до 1011-1012 т. Орбиты комет скрещиваются с орбитами планет, поэтому изредка должны происходить столкновения комет с планетами. Часть кратеров на Луне, Меркурии, Марсе и других телах образовались в результате ударов ядер комет.

В межпланетном пространстве движется бесчисленное множество космических пылинок, песчинок, камней и глыб. Большей частью это остатки вещества, из которого около 5 млрд. лет назад сформировались планеты и их спутники. Новыми порциями метеорных тел Солнечная планета пополняется в результате столкновения астероидов друг с другом и их дробления.
Метеорное тело входит в атмосферу Земли на скорости от 11 до 72 км/с. На такой скорости начинается его разогрев и свечение. В это время мы видим пролет по небу метеора. За счёт обгорания и сдувания набегающим потоком частиц вещества метеорного тела масса тела, долетевшего до поверхности, может быть меньше его массы на входе в атмосферу. При такой скорости вхождения в атмосферу из десятков и сотен тонн начальной массы до поверхности долетает всего несколько килограммов или даже граммов вещества.
Следы сгорания метеорного тела в атмосфере можно найти на протяжении почти всей траектории его падения. Кроме того, может произойти разрушение метеорного тела на фрагменты, что приводит к выпадению метеоритного дождя. Разрушение некоторых тел носит катастрофический характер, сопровождаясь мощными взрывами, и нередко не остается даже макроскопических следов метеоритного вещества на земной поверхности, как это было в случае с Тунгусским болидом. Предполагается, что такие метеориты могут представлять собой отмершие кометы.

(порядка 2000-4000 м/с) происходит выделение большого количества энергии, в результате метеорит и часть горных пород в месте удара испаряются, что сопровождается мощными взрывными процессами, формирующими крупный округлый кратер, намного превышающий размеры метеорита. Хрестоматийным примером этому служит Аризонский кратер
Диаметр кратера 1207 м, глубина174 м, окружающий кратер вал возвышается на 40-50 м.
При небольших скоростях (порядка сотен м/с) столь значительного выделения энергии не наблюдается, диаметр образующегося ударного кратера сравним с размерами самого метеорита, и даже крупные метеориты могут хорошо сохраниться, как, например, метеорит Гоба.       Железный метеорит Гоба массой 66 тонн и объёмом 9 кубических метров был найден в юго-западной Африке 80 тысяч лет назад.

Аризонский кратер

Метеорит Гоба

класса:  железные, каменные и железо-каменные. Железные метеориты состоят в основном из никелистого железа. В земных горных породах естественный сплав железа с никелем не встречается, поэтому присутствие никеля в кусках железа указывает на его космическое происхождение.  Железные метеориты составляют 5,7 % падений. Каменные метеориты часто включают в себя никелистое железо, однако основными их компонентами являются силикаты. Каменные метеориты, имеющие внутри себя округлое образование, называются хондритами. Каменные метеориты встречаются наиболее часто и составляют 98,8 % всех падений. Железокаменные метеориты – это куски никелистого железа с вкраплениями зерен каменистых минералов.
2. Метеориты можно классифицировать по методу обнаружения:  нахождение метеорита после наблюдения его падения в атмосфере;  определение метеоритного материала путем анализа.

человечеству известно много случаев падения космических тел на землю. На территории России известны следующие случаи падения метеоритных тел:  Тунгусский феномен – упал 30 июня 1908 года в бассейне реки Подкаменная Тунгуска в Сибири. Общая энергия оценивается в 40-50 мегатонн в тротиловом эквиваленте.  Метеорит Царёв (метеоритный дождь) - упал предположительно 6 декабря 1922 г. вблизи села Царёв Волгоградской области. Это каменный метеорит, многочисленные осколки собраны на площади около 15 кв. км. Их общая масса  - 1,6 тонны. Самый крупный фрагмент весит 284 кг.  
Сихотэ-Алинский метеорит – упал в Уссурийской тайге 12 февраля 1947 г. Общая масса осколков составляет 30 тонн. Это железный метеорит.  Витимский болид – упал в районе посёлков Мама и Витимский Мамско-Чуйского района Иркутской области в ночь с 24 на 25 сентября 2002 года. Событие имело большой общественный резонанс, хотя общая энергия взрыва метеорита, по-видимому, сравнительно невелика. Максимальная начальная масса (до сгорания в атмосфере) - 160 тонн, а конечная масса осколков составляет нескольких сотен килограммов.  

города с крупными промышленными объектами произошло 15 февраля 2013 года под Челябинском. Свидетелями падения метеорита стали тысячи жителей Костанайской области Казахстана, Тюменской, Курганской, Свердловской и Челябинской областей. По расчетам НАСА, метеороид, диаметром около 17 метров и массой порядка 10 тыс. тонн, вошёл в атмосферу Земли на скорости около 18 км/с. Судя по продолжительности атмосферного полёта, вход произошёл под очень острым углом. Спустя примерно 32,5 сек после входа в атмосферу небесное тело разрушилось. Разрушение представляло собой серию событий, сопровождавшихся распространением
ударных волн. Общее количество
высвободившейся энергии по оценкам
НАСА составило около
килотонн в троти-
ловом эквиваленте

метеоритики сообщает: «Всего на территории РФ за 250 лет было найдено только 125 метеоритов». Велика ли метеоритная опасность для обитателей Земли? В космическом пространстве, окружающем нашу планету, движется множество твердых тел самых разных размеров – от пылинок до глыб с поперечниками в десятки и сотни метров. Чем больше размер тел, тем реже они встречаются. Поэтому пылинки сталкиваются с Землей ежедневно и ежечасно, а глыбы – раз в сотни и даже тысячи лет. Выяснилось, что падение наиболее крупных небесных тел на Землю случается с периодичностью около 30 млн. лет. Оказывается, примерно с той же периодичностью происходила смена геологических периодов органического мира и массовым вымиранием распространенных до того организмов. Нетрудно подсчитать, что, например, на территорию Москвы небольшой метеорит падает один раз в несколько десятилетий. Совершенно ясно, что никакой практической опасности это не представляет. И все же иногда метеориты вмешиваются в нашу жизнь. Каждый метеоритный дождь рассеивает осколки на территории в десятки, а иногда и в сотни квадратных километров. Учитывая, что средняя плотность расселения людей на Земле около 30 чел/км², ясно, что под каждый такой «дождь» попадает в среднем около тысячи человек. Нередко повреждаются здания и крупные сооружения, было отмечено несколько прямых попаданий в автомобили, но обошлось без жертв.
Известный польский астроном Ян Гадомский на основе своих вычислений опубликовал таблицу метеоритной опасности.

тел могут быть самыми разными. Например, мы не заметим столкновения с нашей планетой мельчайших космических пылинок. Однако падение метеоритного тела, размером в несколько метров, способно вызвать серьезные разрушения и даже нанести вред здоровью людей. Единственный задокументированный случай попадания метеорита в человека произошёл 30 ноября 1954 в штате Алабама. Метеорит весом около 4 кг пробил крышу дома и рикошетом ударил Анну Элизабет Ходжес по руке и бедру. Женщина получила ушибы.   Как известно, при столкновении Земли с небесным телом первый удар принимает на себя наша атмосфера. Дальнейшее зависит от скорости встречи, от угла входа тела в атмосферу, от его массы и состава. Каменистые тела поперечником около 150 м на высотах 5-10 км подвергаются взрывному дроблению, при этом взрывная волна вызывает разрушение в радиусе до нескольких десятков километров. Тугоплавкие тела размером в несколько сот метров пробьют воздух без заметного торможения и разрушения. Почти вся энергия их движения обрушится на земную поверхность. Это приведет к взрыву и выбросу массы вещества, в сто и более раз превышающей массу упавшего тела. По расчетам Института теоретической астрономии за миллион лет Земля может 1-2 раза столкнуться с телом диаметром около 1 км, что породит бедствие регионального масштаба. Глобальную катастрофу может вызвать встреча Земли с объектом диаметром порядка 2 км. Вероятность такой катастрофы на 2 порядка меньше – она может случиться в среднем один раз за 100 млн. лет.

Тунгусский метеорит

Челябинский метеорит

места падения тела. Возможны два варианта:
1. Попадание метеорита на землю.
В этом случае метеорит может нанести вред  живым организмам, в том числе человеку, а также различным постройкам на данной местности.  Удар может быть нанесен и по сейсмоопасной зоне. В Институте физики Земли ученые провели анализ и расчеты последствий падений небесных тел в истории Земли. Они пришли к выводу, что в некоторых случаях удары приходились в геологически напряженные области. В результате освобождалась сейсмическая энергия и происходил взрыв на порядок более мощный, чем просто от столкновения. В этом случае геологические слои ведут себя подобно закаленному стеклу, которое, как известно, может взорваться от слабого, но резкого удара.  Если же метеоритное тело упадет на атомную электростанцию, то катастрофа может быть по размерам ничуть не меньше. Выбросы радиации губительно скажутся на всем живом, радиационные облака ветром могут распространяться на многие десятки, сотни и даже тысячи километров, нанося огромный вред территориям, находящимся вдали от места катастрофы. Область же, на которой произошла катастрофа, на многие годы останется безжизненной.  Также огромную катастрофу может вызвать попадание метеорита в сооружения  химического комбината или в хранилище отравляющих веществ.
2. Попадание метеорита в Мировой океан.
Если достаточно крупное тело упадет в океан, то возникшее цунами и последующие наводнения приведут к разрушениям на огромных прибрежных территориях. Данная местность также окажется безжизненной на долгие годы. И, тем не менее, попадание космического тела в океан можно считать менее катастрофичным, по сравнению с падением метеорита на сушу.                       

предложили  использовать возможности военно-промышленного комплекса для создания щита, способного укрыть земную цивилизацию от факторов космической опасности. Первые шаги в этом направлении уже сделаны: в 1991 году на генеральной ассамблее Международного астрономического союза в Буэнос-Айресе был сформирован специальный координирующий центр. Кроме того, в Санкт-Петербурге создан Международный институт проблем астероидной опасности. В Риме видными специалистами в этой области учрежден международный фонд «Космическая стража». В России и в других странах проходят международные конференции, посвященные проблеме  метеоритной опасности. Важнейшими задачами всемирной службы космической безопасности могут стать:
продолжение теоретических исследований;
учет крупных небесных тел, которые могут столкнуться с Землей; - организация системы контроля с целью обнаружения и отслеживания с помощью наземных и космических средств небесных тел, падение которых может вызвать катастрофу местного характера;
создание ракетно-ядерной системы, которая обеспечит перехват опасных космических объектов с целью изменения их орбиты или уничтожения.

1. Заблаговременное обнаружение опасных небесных объектов.
2. Наблюдение за метеоритными телами, оценка возможных последствий столкновения.
3. Эвакуация населения и ценностей, защита наиболее важных объектов на Земле. Проблемы пассивных мер защиты: опасные объекты, размеры которых измеряются метрами или десятками метров, могут быть и вовсе обнаружены лишь на подлете к Земле на расстоянии нескольких десятков тысяч километров, когда до встречи останется несколько десятков минут. Прогнозы на будущее: чтобы взять на учет все объекты, способные привести к глобальным катастрофам, надо в обоих полушариях выделить 6-8 телескопов, оснастить их специальными сверхчувствительными приемниками света и средствами компьютерной обработки информации, которые позволят отличать небесные объекты, сближающиеся с Землей (ОСЗ) от других объектов, определять их координаты, а затем и траекторию. Более перспективны наблюдения ОСЗ с помощью космических телескопов. Их можно проводить круглосуточно. Лишь высокая стоимость не позволяет подобные проекты реализовать.              

процесс их вхождения в атмосферу, получили новые сведения о зависимости размеров метеорита и катастрофы, к которой может привести его падение. Мы также выявили наиболее опасные для метеоритной атаки зоны нашей страны – сейсмоопасные зоны, районы с атомными электростанциями. Решение проблемы космической защиты нашей цивилизации может быть только комплексным: обнаружение опасных объектов – уточнение его характеристик и возможного района падения – определение стратегии и тактики противодействия. В настоящее время наиболее действенный способ борьбы с падениями метеоритов – это изменение их орбит путем мощного кратковременного воздействия (взрыва) или продолжительного воздействия на них. Проблема космической защиты может эффективно решаться только параллельно с изучением и освоением космоса. Начало этого долгого пути уходит в незапамятные времена и продолжается сегодня. Тем не менее, можно с уверенностью сказать, что с развитием науки и техники человечество преодолеет очень многое и однажды найдет способ уберечь свою планету от вторжения космических тел.