
Тест по астрономии: Особенности астрономических наблюдений (10 класс)
Тест по астрономии «Особенности астрономических наблюдений» для 10 класса — это интерактивная проверочная работа для оценки знаний о фундаментальных принципах и трудностях изучения космоса. Тест охватывает темы пассивности наблюдений, влияния движения Земли и использования угловых измерений.
Другое по теме:
Правильный ответ:
Наблюдения носят пассивный характер, без возможности повлиять на изучаемый объектПояснение:
В отличие от физиков или химиков, которые могут в лаборатории активно воздействовать на предмет своего исследования (нагревать, смешивать, подвергать давлению), астрономы в подавляющем большинстве случаев являются пассивными наблюдателями. Огромные расстояния и масштабы космических объектов не позволяют ставить с ними активные эксперименты. Мы можем лишь регистрировать и анализировать приходящее от них излучение. Исключения, вроде отправки аппаратов на Луну или астероиды, редки и лишь подчёркивают это общее правило.
Правильный ответ:
Из-за чрезвычайно медленного протекания многих космических процессовПояснение:
Многие процессы во Вселенной происходят в масштабах времени, несопоставимых с человеческой жизнью или даже с историей цивилизации. Например, прецессия земной оси — медленное изменение её наклона — становится заметной только на протяжении столетий и тысячелетий. Поэтому записи вавилонских или китайских астрономов, зафиксировавших положение звёзд или моменты затмений, служат бесценными точками отсчёта для изучения этих вековых изменений, позволяя современным учёным отслеживать динамику небесных явлений на огромных временных интервалах.
Правильный ответ:
Обращение Земли вокруг СолнцаПояснение:
Когда Земля обращается по своей орбите вокруг Солнца, она в разные времена года оказывается в разных точках пространства. Вследствие этого ночная сторона Земли, с которой мы и наблюдаем звёзды, каждый сезон обращена к разным участкам небесной сферы. Летом мы видим одни созвездия, а через полгода, когда Земля переместится на противоположную сторону орбиты, эти созвездия окажутся на дневной стороне неба, скрытые светом Солнца, и нам станут видны те, что полгода назад были дневными. Это и создаёт эффект смены сезонных созвездий.
Правильный ответ:
Из-за огромных расстояний до них, которые человеческий глаз не в состоянии оценитьПояснение:
Человеческий мозг и зрение способны оценивать расстояние до объектов на основе бинокулярного эффекта и параллакса, но это работает только для относительно близких предметов. Расстояния до звёзд настолько колоссальны (триллионы километров), что лучи света, идущие от них к нашим глазам, практически параллельны. Из-за этого мы теряем всякую способность к восприятию глубины космоса. В результате возникает эффект «небесной сферы» — воображаемой сферы, на внутреннюю поверхность которой нам и кажутся спроецированными все звёзды, планеты и другие светила.
Правильный ответ:
В градусах, минутах и секундах дугиПояснение:
Поскольку мы не можем визуально оценить реальное расстояние до небесных тел, единственной доступной для прямого измерения величиной является угол между направлениями на эти тела. Это расстояние называется угловым и измеряется в градусах (°), минутах (') и секундах ("). Например, угловой диаметр диска полной Луны составляет около половины градуса (0,5°). Использование угловых мер позволяет точно картографировать небо и описывать положение объектов друг относительно друга на небесной сфере вне зависимости от реального расстояния до них.
Правильный ответ:
ВысотаПояснение:
Высота светила (h) является одной из двух координат в горизонтальной системе координат и представляет собой угол, измеряемый вдоль вертикального круга от линии горизонта до самого светила. Она может принимать значения от 0° (объект на горизонте) до 90° (объект в зените, то есть прямо над головой наблюдателя). Эта характеристика, наряду с азимутом, полностью определяет положение объекта на небе в данный момент времени для конкретной точки на Земле. Высота постоянно меняется из-за суточного вращения Земли.
Правильный ответ:
ТеодолитПояснение:
Теодолит — это высокоточный геодезический и астрономический инструмент, предназначенный для измерения углов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Его конструкция включает зрительную трубу, которая может поворачиваться вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, и специальные градуированные круги (лимбы) для отсчёта углов поворота. С помощью теодолита определяют высоты и азимуты небесных светил, что необходимо для определения географических координат, точного времени и решения других прикладных задач.
Правильный ответ:
СекстантПояснение:
Секстант — это портативный навигационный угломерный инструмент, специально разработанный для использования на движущемся объекте, например, на корабле в условиях качки. Он позволяет измерить угол между двумя объектами, чаще всего — высоту Солнца или звезды над видимой линией горизонта. Зная точное время измерения и высоту светила, штурман с помощью специальных таблиц может определить географические координаты судна. Название происходит от латинского слова «sextans» (шестая часть), так как его шкала составляет шестую часть полного круга (60°).
Правильный ответ:
Из-за случайного совпадения: Солнце во столько же раз дальше, во сколько раз больше ЛуныПояснение:
Это уникальное для земного наблюдателя совпадение. Реальный диаметр Солнца примерно в 400 раз превышает диаметр Луны. Однако и расстояние от Земли до Солнца в среднем тоже почти в 400 раз больше, чем расстояние от Земли до Луны. Вследствие этой пропорции их видимые угловые размеры оказываются практически одинаковыми, составляя около 0,5 градуса. Именно благодаря этому удивительному совпадению мы можем наблюдать полные солнечные затмения, когда диск Луны практически идеально закрывает собой диск Солнца.
Правильный ответ:
Ничего определенного: одна из них может быть гораздо дальше другойПояснение:
Малое угловое расстояние между звёздами на небе означает лишь то, что направления на них с точки зрения земного наблюдателя очень близки. Такие звёзды называют оптически-двойными. Однако это ничего не говорит об их физической близости в трёхмерном пространстве. Одна из звёзд может находиться от нас на расстоянии в десятки световых лет, а вторая, видимая рядом с ней, — на расстоянии в тысячи световых лет. Они просто случайно спроецировались на один и тот же участок небесной сферы, не будучи связанными гравитационно.
Правильный ответ:
Начало космической эры и запуск космических аппаратовПояснение:
До начала космической эры вся астрономия была наблюдательной и велась исключительно с поверхности Земли. Запуск первого искусственного спутника в 1957 году и последующее развитие космонавтики открыли принципиально новые возможности. Появилась внеатмосферная астрономия, позволившая регистрировать излучения, не доходящие до Земли (ультрафиолетовое, рентгеновское). Стали возможны прямые исследования тел Солнечной системы с помощью автоматических межпланетных станций, доставка образцов грунта (с Луны) и даже высадка человека на другое небесное тело.
Правильный ответ:
Потому что из разных полушарий видны разные участки небесной сферыПояснение:
Земля является шаром, поэтому наблюдатель в Северном полушарии (например, в России) видит одну часть неба над головой, включая приполярные созвездия вроде Большой Медведицы, и никогда не видит созвездия вокруг Южного полюса мира (например, Южный Крест). Наблюдатель в Южном полушарии (например, в Австралии) видит свою часть неба, и ему недоступны созвездия Северного полюса. Только совместная работа обсерваторий, расположенных по всему земному шару, позволяет составить полную карту звёздного неба и непрерывно наблюдать за объектами.
Правильный ответ:
Вращение Земли вокруг своей осиПояснение:
Кажущееся движение небесной сферы с востока на запад является отражением реального вращения нашей планеты вокруг своей оси с запада на восток. Мы находимся на поверхности вращающегося тела, и нам кажется, что неподвижные звезды описывают круги на небе. Ось этого видимого вращения совпадает с осью вращения Земли и направлена на Полюс мира, вблизи которого в Северном полушарии находится Полярная звезда. Именно поэтому Полярная звезда кажется почти неподвижной, а остальные светила совершают суточный путь по небу.
Правильный ответ:
Угол, под которым виден его диаметр с точки наблюденияПояснение:
Угловой диаметр (или угловой размер) — это мера того, насколько большим объект кажется наблюдателю. Он определяется как угол между двумя линиями, проведёнными из глаза наблюдателя к противоположным краям наблюдаемого объекта. Эта величина зависит не только от реального (линейного) размера объекта, но и от расстояния до него: чем дальше объект, тем меньше его угловой размер. Именно поэтому крошечная Луна и гигантское Солнце могут иметь одинаковый угловой диаметр для земного наблюдателя.
Правильный ответ:
Доставка на Землю образцов лунного грунтаПояснение:
Активное исследование подразумевает прямое взаимодействие с объектом. Фотографирование и спектральный анализ являются пассивными методами, так как мы лишь регистрируем приходящее излучение. А вот доставка лунного грунта космическими аппаратами (как советскими автоматическими станциями, так и американскими «Аполлонами») — это яркий пример активного метода. Он позволил взять вещество другого небесного тела и изучить его в земных лабораториях всеми доступными методами физики и химии, получив информацию, недоступную при дистанционных наблюдениях.
Правильный ответ:
В полночь в Москве и в Сиднее наблюдатели видят совершенно разные созвездияПояснение:
Москва находится в Северном полушарии, а Сидней — в Южном. Мало того, что из этих городов видны разные приполярные области неба, так они ещё и находятся почти на противоположных сторонах земного шара. Когда в Москве полночь и наблюдается ночное небо, в Сиднее в это же время день, и Солнце находится над горизонтом, делая наблюдение звезд невозможным. И наоборот. Таким образом, одновременное наблюдение одного и того же ночного неба из этих двух городов в принципе невозможно.
Правильный ответ:
Как удобная математическая модель для выполнения угловых измерений и построения карт небаПояснение:
Небесная сфера — это не реальный физический объект, а воображаемая сфера произвольного радиуса, в центре которой находится наблюдатель. Она является важнейшим инструментом в сферической астрономии. Так как мы не можем на глаз определить расстояние до звёзд, нам удобно представлять их все расположенными на поверхности этой сферы. Такая модель позволяет ввести системы небесных координат (аналогичные географическим), точно описывать положение светил, их видимые пути и выполнять все необходимые угловые расчёты, не учитывая реальные расстояния.
Правильный ответ:
Изучение прошлого, так как свет от далеких объектов идет до нас очень долго.Пояснение:
Свет распространяется с конечной, хотя и огромной, скоростью (около 300 000 км/с). Это означает, что мы видим любой космический объект не таким, какой он есть сейчас, а таким, каким он был в прошлом — в тот момент, когда испустил свет, дошедший до нас. Свет от Луны идет чуть больше секунды, от Солнца — 8 минут, от ближайшей звезды — более 4 лет, а от далеких галактик — миллиарды лет. Таким образом, телескоп является своего рода «машиной времени», позволяя астрономам буквально видеть прошлое Вселенной.Правильный ответ:
Расстояние между Землей и этой планетой сокращаетсяПояснение:
Угловой размер объекта обратно пропорционален расстоянию до него. Поскольку реальный (линейный) размер планеты остается практически неизменным, увеличение её видимого углового размера для наблюдателя с Земли может означать только одно: планета приблизилась к Земле. Это происходит из-за того, что и Земля, и другие планеты движутся по своим орбитам вокруг Солнца с разными скоростями, поэтому расстояние между ними постоянно меняется. Наибольшего углового размера планеты достигают во время противостояний, когда Земля оказывается между планетой и Солнцем.
Правильный ответ:
Атмосфера Земли искажает изображения и поглощает часть светаПояснение:
Земная атмосфера является главным препятствием для качественных астрономических наблюдений. Во-первых, она поглощает значительную часть излучения, особенно в ультрафиолетовом, рентгеновском и некоторых инфракрасных диапазонах. Во-вторых, турбулентные потоки воздуха в атмосфере («атмосферная дрожь») размывают и искажают изображение, заставляя звезды мерцать и не позволяя получить предельно четкую картинку. Вывод телескопа на орбиту, как в случае с телескопом «Хаббл», полностью решает эти проблемы, обеспечивая недостижимую с Земли четкость и чувствительность.