Небесные явления. Самые красивые и необыкновенные явления на нашем небе На фотографиях представлены различные небесные явления

Вперед >>>

Иногда на небе можно наблюдать необычные явления, которым не сразу удается найти разумное объяснение. Если это не Солнце, не Луна и не звезды, да к тому же что-то движущееся, меняющее свою яркость и цвет, то многие люди, не искушенные в наблюдениях, склонны отнести неведомое явление к категории «неопознанных летающих объектов». Даже астрономы порой находят немало причин, которые на какое-то время вводят их в заблуждение относительно природы того или иного «необычного» явления. Однако тщательные наблюдения и способность немного пораскинуть мозгами обычно позволяют найти естественное объяснение «необычным» явлениям.

Даже достаточно хорошо ориентируясь среди созвездий, вы можете случайно забыть точное положение той или иной звезды в них. Некоторую путаницу в картину расположения звезд могут вносить переменные звезды, а также появление, пусть редкое, новых звезд. Определенную неразбериху могут создать и планеты , но с ними разобраться гораздо легче, так как они наблюдаются вблизи эклиптики и даже для невооруженного глаза, как правило, выглядят более постоянными объектами на небе, чем звезды. Яркими объектами могут выглядеть и самолеты, летящие с включенными посадочными огнями, причем если они движутся на наблюдателя, то какое-то время кажутся даже неподвижными. Перед восходом или после захода Солнца удается наблюдать также метеорологические шары-зонды, причем длительные наблюдения позволяют заметить их перемещение. Ночью они обычно не видны.

Рис. 23. Вход спутника в атмосферу сопровождается вспышкой света, очень похожей на яркий болид.

Таблица №4

Идентификация наблюдаемых объектов

При наблюдении отдельных звезд создается впечатление, что они слегка перемещаются. Нередко это связано с явлением мерцания, но чаще объясняется оптической иллюзией, от которой не избавлен никто. Конечно, многие небесные тела действительно перемещаются среди звезд: планеты - медленно, Луна - несколько быстрее. Малые планеты, или астероиды, как правило, медленно меняют свое положение от ночи к ночи, но, находясь вблизи Земли, могут двигаться значительно быстрее. Более быстро перемещаются по небу воздушные шары, самолеты (чаще всего снабженные цветными и мигающими огнями) и спутники; их видимое перемещение существенно зависит от широты и расстояния до них. Искусственные спутники перемещаются по небу значительно медленнее метеоров и болидов, хотя их видимая скорость зависит от высоты орбиты (исключение составляют геостационарные спутники). Кроме того, спутники часто исчезают, попадая в тень Земли (и появляются вновь, выходя из нее). При вхождении в атмосферу Земли возникает вспышка света, похожая на болид, но она перемещается гораздо медленнее. И наконец, иллюзию слабого метеора могут создавать ночные птицы, если они, стремительно проносясь низко над Землей, попадают в полосу света.

«Появление на небе светящихся туманных образований можно объяснить различными причинами в зависимости от их размеров. Зодиакальный свет может наблюдаться только вдоль эклиптики над восточной или западной частью горизонта. Полярное сияние, особенно на самой начальной стадии, порой принимают за облако, освещеноe далеким источником света. Настоящие серебристые облака имеют очень специфический вид и появляются только вблизи полуночи. Запуски ракет и искусственные выбросы веществ в целях исследования атмосферы вызывают цветное свечение, напоминающее картину полярных сияний. В бинокли и телескопы скопления звезд, галактики, газовые и пылевые туманности и редко появляющиеся кометы также видны как небольшие туманные пятна.

Быстрое изменение цвета звезд обычно обусловлено мерцанием, которое наиболее заметно у звезд, расположенных низко над горизонтом. Рефракция может способствовать возникновению цветной окантовки дисков планет, особенно если последние расположены низко над горизонтом.

<<< Назад

Вперед >>>

Зодиакальный свет

Зодиакальный свет очень часто маскирует лунный свет и искусственный свет городов. В тихую безлунную ночь на природе вероятность того, что вы увидите зодиакальный свет, достаточно высока. Это явление наблюдается в результате отражения солнечных лучей от частиц космической пыли, окружающей Землю.

Радужная стена

Редкое атмосферное явление ещё известное как «огненная радуга» возникает при преломлении горизонтальных солнечных лучей восходящего или заходящего солнца через горизонтально расположенные кристаллики льда облаков. В результате получается своего рода стена, окрашенная в разные цвета радуги. Фото сделано в небе Вашингтона в 2006 году.

Солнечные лучи отражаются от кристалликов льда, расположенных под углом 22° по отношению к Солнцу в высотных облаках. Различное положение кристалликов льда может вызывать модификации ореола. В морозные дни может наблюдаться эффект «алмазная пыль», в этом случае солнечные лучи многократно отражаются от кристалликов льда.

Инверсионные следы самолётов

Самолётные выхлопы и вихревые потоки на больших высотах превращают частицы льда в воду. Длинные белые полосы высоко в небе не что иное, как капельки воды, находящиеся во взвешенном состоянии.

Сумеречные лучи

Солнечные лучи заходящего солнца, проходящие сквозь бреши в облаках образуют чётко-заметные отдельные пучки солнечного света. Очень часто такие подающие солнечные лучи можно видеть в различных фантастических фильмах. Это фото сделано в одном из национальных парков Юты.

Северное сияние

Северное сияние не что иное, как столкновение в верхних слоях атмосферы солнечных лучей с заряженными частицами газов магнитного поля Земли.

Звёздные следы

Наглядная демонстрация вращения Земли. Это явление незаметно обычным глазом. Чтобы получить такую фотографию необходимо поставить фотоаппарат на длинную выдержку. На снимке только единственная Полярная звезда, расположенная практически над осью Земли, остаётся почти недвижимой.

Белая радуга

Фото сделано на мосту золотые ворота в Сан-Франциско. Небольшой размер воздушных капель воды делает невозможным разложение солнечных лучей на спектры цветов, поэтому радуга только белого цвета.

Свет Будды

Это фото сделано в Китае. Явление схоже с «призраком Броккена». Солнечные лучи отражаются от атмосферных капелек воды над морем, тень посреди радужного круга из отражённых лучей – это тень самолёта.

Перевёрнута радуга

Такая необычная радуга появляется тоже в результате преломлении солнечных лучей сквозь кристаллики льда, находящиеся только в определённых частях облаков.

Очень распространённое атмосферное явление. Его можно наблюдать не только в пустыне, но и на автомобильной дороге в знойную жару. Образуется это явление в результате преломления солнечного света, через «линзу», образованную слоями более холодного (у поверхности земли) и тёплого (располагающегося выше) воздуха. Эта своеобразная линза отражает объекты, располагающиеся над линией горизонта, в данном случае небо. Фото сделано в Тюрингии (Германия).

Переливающиеся облака

Лучи заходящего солнца под прямым углом «натыкаются» на капельки воды облаков. В результате дифракции (огибание солнечными лучами капелек воды) и интерференции солнечных лучей (разложение солнечных лучей на спектры), как в Photoshop, фигура облака заливается градиентной заливкой.

След ракетных выхлопов

След от ракеты "Минотавр", выпущенной ВВС США в Калифорнии. Воздушные потоки, дующие на разных высотах с различной скоростью, вызывают искажение следа ракетных выхлопов. Атмосферные капельки воды, растаявших кристалликов льда тоже вызывают разложение солнечного света на различные цвета радуги.

Призрак Броккена, Германия

Это явление наблюдается туманным утром. Радужный солнечный диск появляется напротив солнца, в результате отражения солнечных лучей от капелек воды тумана. Любопытная треугольная тень, разрывающая радужный диск отражённых солнечных лучей не что иное как проекция верхней поверхности облаков.

Небесные явления… Множество людей стали свидетелями необычных явлений, происходивших как днем, так и ночью. Все это завораживает тех, кто увидел эти явления и вызывает массу вопросов и споров у тех, кто не смог этого сделать.

Философ средневековья Фома Аквинский абсолютно прав в своем высказывании: Чудо - явление, противоречащее не законам природы, а нашему представлению об этих законах.

90-е годы ХХ столетия были богатыми на небесные явления. Да и в ХХ веке, веке техногенного прогресса...

Множество людей стали свидетелями необычных явлений, происходивших как днем, так и ночью. Все это завораживает тех, кто увидел эти явления и вызывает массу вопросов и споров у тех, кто не смог этого сделать.

Философ средневековья Фома Аквинский абсолютно прав в своем высказывании: "Чудо - явление, противоречащее не законам природы, а нашему представлению об этих законах".

90-е годы ХХ столетия были богатыми на небесные явления. Да и в ХХ веке, веке техногенного прогресса, на всем его...

В однородной среде свет распространяется по прямой лишь, а на границе двух сред луч света преломляется. Такой неоднородной средой является, в частности, воздух земной атмосферы: плотность его возрастает у земной поверхности.

Луч света искривляется, и в результате светила выглядят несколько смещёнными, "приподнятыми" относительно своих истинных положений на небе. Это явление называется рефракцией (от лат. refractus - "преломленный").

Особенно сильной рефракция бывает тогда, когда...

9 декабря, в период 7.00 – 9.00 местного времени, над Норвегией произошло крайне удивительное небесное явление. Удивительное настолько, что оно не попало в мировые выпуски новостей, и сейчас обсуждается только очевидцами (их тысячи) в своих блогах.

(Одним из таких очевидцев стал наш читатель, Владимир из Норвегии, который нам сообщил об этом и тоже успел сделать несколько снимков на свой мобильный телефон и любезно прислал снимки в редакцию). На сегодняшний момент в сети пока нет полного...

Небесный диск из Небры - одна из наиболее любопытных и, по мнению некоторых ученых, дискуссионных археологических находок последних лет. Это бронзовый диск, датируемый 1600 г. до н. э. В диаметре он составляет 32 см (приблизительно тот же размер, что и у виниловой пластинки) и весит около 4 фунтов.

Диск выкрашен в сине-зеленый цвет и покрыт символами из листового золота. На нем размещены полумесяц, солнце (или полная луна), звезды, дугообразная кайма (которую называют солнечной ладьей) и...

Впервые с этим удивительным феноменом я познакомился в 1985 году в Москве. Это была редкая удача - я держал в руках официальный отчёт коптской патриархии об этом явлении (с фотографиями!!!), где патриархия подтверждала, что это явление не фикция.

Приводились примеры феноменальных исцелений людей от неизлечимых болезней во время этого явления. Для подтверждения истинности приводились: полное имя и фамилия больного, его место проживания, точный диагноз, а также: полное имя и фамилия лечащего...

Космос и окрестности Солнечной системы насыщены большим количеством "небесного мусора". Он представляет собой обломки твердых пород, подобных камню, куски льда и замороженных газов. Это могут быть астероиды или кометы, вращающиеся вокруг Солнца по сложным орбитам.

Их размер колеблется от нескольких километров до миллиметра. Такие небесные объекты каждый день бомбардируют Землю, и только благодаря атмосфере они чаще всего сгорают, не долетая до поверхности планеты.

За всю историю...

В ЯНВАРЕ 1995 года немецкий астрономический журнал опубликовал короткое сообщение, на которое немедленно откликнулись все научные, религиозные и популярные издания планеты Каждый издатель обратил внимание своих читателей на совершенно разные аспекты этого сообщения, однако суть сводилась к одному: во Вселенной обнаружена Обитель Бога.

После расшифровки серии снимков, переданных с телескопа «Хаббл», на пленках...

Новое открытие, обнародованное на этой неделе NASA, очень важно для будущих исследователей Луны: космонавты могут обнаружить, что «потрескивают от электричества, как носок, что вытащили из горячей электросушилки», как утверждает агентство...

Задание 1

На фотографиях представлены различные небесные явления. Укажите, что за явление изображено на каждом снимке, имея в виду, что изображения не перевёрнутые, а наблюдения проводились из средних широт Северного полушария Земли.

Ответы

Обращаем внимание, что в вопросе спрашивается о том, какое явление изображено на картинке (а не объект!). Исходя из этого и производится оценивание.

метеор (1 балл; «метеорит» или «болид» не засчитываются);
метеорный дождь (другой вариант – «метеорный поток») (1 балл);
покрытие Марса Луной (другой вариант – «покрытие планеты Луной») (1 балл);
заход Солнца (1 балл);
покрытие звезды Луной (возможен краткий вариант «покрытие») (1 балл);
заход Луны (возможен вариант ответа «неомения» – первое появление молодой Луны на небе после новолуния) (1 балл);
кольцеобразное солнечное затмение (возможен краткий вариант «солнечное затмение») (1 балл);
лунное затмение (1 балл);
открытие звезды Луной (возможен вариант «конец покрытия») (1 балл);
полное солнечное затмение (возможен вариант «солнечное затмение») (1 балл);
прохождение Венеры по диску Солнца (возможен вариант «прохождение Меркурия по диску Солнца» или «прохождение планеты по диску Солнца») (1 балл);
пепельный свет Луны (1 балл).

Примечание : все допустимые варианты ответов написаны в скобках.

Максимум за задание – 12 баллов.

Задание 2

На рисунках представлены фигуры нескольких созвездий. Под каждой фигурой указан её номер. Укажите в ответе название каждого созвездия (выпишите пары «номер рисунка – название на русском языке»).

Ответы

Лебедь (1 балл);
Орион (1 балл);
Геркулес (1 балл);
Большая Медведица (1 балл);
Кассиопея (1 балл);
Лев (1 балл);
Лира (1 балл);
Цефей (1 балл);
Орёл (1 балл).

Максимум за задание – 9 баллов .

Задание 3

Нарисуйте верную последовательность смены лунных фаз (достаточно нарисовать основные фазы) при наблюдении из средних широт Северного полушария Земли. Подпишите их названия. Рисунок начните с полнолуния, не освещённые Солнцем части Луны заштриховывайте.

Ответ

Один из возможных вариантов рисунка (2 балла за верный вариант):

Основными фазами обычно считают полнолуние, последнюю четверть, новолуние, первую четверть (3 балла). Здесь перечислены фазы Луны в том порядке, в котором они приведены на рисунке.

При отсутствии одной из фаз на рисунке снимается 1 балл. За ошибочное указание названия фазы снимается 1 балл. Оценка за задачу не может быть отрицательной.

При оценивании рисунка надо обращать внимание на то, чтобы терминатор (граница светло/темно на поверхности Луны) проходил через полюса Луны (т. е. недопустимо рисование фазы, как «откушенное яблоко»). Если это не так в ответе, оценка снижается на 1 балл.

Примечание: в решении приведён минимальный вариант рисунка. Не обязательно в конце ещё раз рисовать Луну в полнолунии. Допустимо изображение промежуточных фаз:

Максимум за задание – 5 баллов .

Задание 4

Взаимное положение Марса, Земли и Солнца в некоторый момент времени показано на рисунке. Луна при этом наблюдается в соединении с Марсом. Какова фаза Луны в этот момент? Ответ объясните.

Ответ

При описываемом положении Луны будет наблюдаться последняя четверть (4 балла). Ответ «первая четверть» оценивается в 1 балл. Ответ «четверть» оценивается в 2 балла. Ответ «будет освещена левая сторона Луны» оценивается в 1 балл.

Максимум за задание – 4 балла .

Задание 5

С какой средней скоростью движется граница день/ночь по поверхности Луны (R = 1738 км) в районе её экватора? Ответ выразите в км/ч и округлите до целого. Для справки: синодический период обращения Луны (период смены лунных фаз) примерно равен 29,5 суток, сидерический период обращения (период осевого вращения Луны) примерно равен 27,3 суток.

Ответ

Длина экватора Луны L = 2πR ≈ 2 × 1738 × 3,14 = 10 920,2 км (1 балл). Для решения задачи необходимо использовать величину синодического периода обращения, т. к. за движение границы день/ночь по поверхности Луны отвечает не только вращение Луны вокруг своей оси, но и положение Солнца относительно Луны, которое меняется вследствие движения Земли по своей орбите. Период смены лунных фаз P ≈ 29,5 сут. = 708 ч (2 балла – если нет объяснения, почему использован именно этот период; 4 балла – если есть верное объяснение; за использование сидерического периода 1 балл). Значит, скорость будет V = L/P = 10 920,2/708 км/ч ≈ 15 км/ч (1 балл; этот балл ставится за вычисление скорости, в том числе и при использовании значения 27,3 – ответ при этом будет 16,7 км/ч).

Примечание: решение может быть сделано «в одну строку». Оценка при этом не снижается. За ответ без решения оценка 1 балл.

Максимум за задание – 6 баллов .

Задание 6

Есть ли на Земле такие регионы (если да, то где они находятся), где в некоторый момент времени все зодиакальные созвездия находятся на горизонте?

Ответ

Как известно, зодиакальными называются созвездия, по которым проходит Солнце, т. е. которые пересекает эклиптика. Значит, нужно определить, где и когда эклиптика совпадает с горизонтом. В этот момент будут совпадать не только плоскости горизонта и эклиптики, но и полюса эклиптики с зенитом и надиром. Т. е. в этот момент один из полюсов эклиптики проходит через зенит. Координаты северного полюса эклиптики (см. рисунок):

δ n = 90° – ε = 66,5°

и южного, т. к. он в противоположной точке:

δ n = –(90° – ε) = –66,5°

α n = 6 h

Точка со склонением ±66,5° кульминирует в зените на полярном круге (Северном или Южном): h = 90 – φ + δ.

Конечно, возможны отклонения от полярного круга на несколько градусов, т. к. созвездия – достаточно протяжённые объекты.

Оценка за задачу (полное решение – 6 баллов) складывается из правильного объяснения условия (кульминация полюса эклиптики в зените или, например, одновременная верхняя и нижняя кульминация двух противоположных точек эклиптики на горизонте), при котором возможна описываемая ситуация (2 балла), верного определения широты наблюдения (3 балла), указания на то, что таких областей будет две – в Северном и Южном полушариях Земли (1 балл).

Примечание: определять координаты полюсов эклиптики, как это сделано в решении, не обязательно (их можно знать). Допустим другой ход решения.

Максимум за задание – 6 баллов .

Всего за работу – 42 балла.

Ответы и критерии оценивания

Задание 1

На фотографиях представлены различные небесные явления. Укажите, что за

явление изображено на каждом снимке, имея в виду, что изображения не

перевёрнутые, а наблюдения проводились из средних широт Северного

полушария Земли.

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2016–2017 уч. г.

Муниципальный этап. 8–9 классы

Ответы Обращаем внимание, что в вопросе спрашивается о том, какое явление изображено на картинке (а не объект!). Исходя из этого и производится оценивание.

1) метеор (1 балл; «метеорит» или «болид» не засчитываются);

2) метеорный дождь (другой вариант – «метеорный поток») (1 балл);

3) покрытие Марса Луной (другой вариант – «покрытие планеты Луной») (1 балл);

4) заход Солнца (1 балл);

5) покрытие звезды Луной (возможен краткий вариант «покрытие») (1 балл);

6) заход Луны (возможен вариант ответа «неомения» – первое появление молодой Луны на небе после новолуния) (1 балл);

7) кольцеобразное солнечное затмение (возможен краткий вариант «солнечное затмение») (1 балл);

8) лунное затмение (1 балл);

9) открытие звезды Луной (возможен вариант «конец покрытия») (1 балл);

10) полное солнечное затмение (возможен вариант «солнечное затмение») (1 балл);

11) прохождение Венеры по диску Солнца (возможен вариант «прохождение Меркурия по диску Солнца» или «прохождение планеты по диску Солнца») (1 балл);

12) пепельный свет Луны (1 балл).

Примечание: все допустимые варианты ответов написаны в скобках.

Максимум за задание – 12 баллов.

Задание 2 На рисунках представлены фигуры нескольких созвездий. Под каждой фигурой указан её номер. Укажите в ответе название каждого созвездия (выпишите пары «номер рисунка – название на русском языке»).

2 Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2016–2017 уч. г.

Муниципальный этап. 8–9 классы Ответы

1) Лебедь (1 балл);

2) Орион (1 балл);

3) Геркулес (1 балл);

4) Большая Медведица (1 балл);

5) Кассиопея (1 балл);

6) Лев (1 балл);

7) Лира (1 балл);

8) Цефей (1 балл);

9) Орёл (1 балл).

Максимум за задание – 9 баллов.

3 Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2016–2017 уч. г.

Муниципальный этап. 8–9 классы Задание 3 Нарисуйте верную последовательность смены лунных фаз (достаточно нарисовать основные фазы) при наблюдении из средних широт Северного полушария Земли. Подпишите их названия. Рисунок начните с полнолуния, неосвещённые Солнцем части Луны заштриховывайте.

Один из возможных вариантов рисунка (2 балла за верный вариант):

Примечание: в решении приведён минимальный вариант рисунка. Не обязательно в конце ещё раз рисовать Луну в полнолунии.

Допустимо изображение промежуточных фаз:

Максимум за задание – 5 баллов.

4 Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2016–2017 уч. г.

Муниципальный этап. 8–9 классы Задание 4 Марс, находящийся в восточной квадратуре, и Луна наблюдаются в соединении. Какова фаза Луны в этот момент? Ответ объясните, приведите рисунок, на котором изобразите описываемую ситуацию.

Ответ На рисунке показаны положения всех тел, участвующих в описываемой ситуации (такой рисунок должен быть приведён в работе: 3 балла). При таком положении Луны относительно Земли и Солнца будет наблюдаться первая четверть (растущая Луна) (2 балла).

Примечание: рисунок может быть несколько иным (например, вид взаимного расположения светил на небе для наблюдателя на поверхности Земли), главное, чтобы взаимное положение тел было указано верно и было понятно, почему Луна будет именно в той фазе, что приведена в ответе.

Максимум за задание – 5 баллов.

Задание 5 С какой средней скоростью движется граница день/ночь по поверхности Луны (R = 1738 км) в районе её экватора? Ответ выразите в км/ч и округлите до целого.

Для справки: синодический период обращения Луны (период смены лунных фаз) примерно равен 29,5 суток, сидерический период обращения (период осевого вращения Луны) примерно равен 27,3 суток.

Ответ Длина экватора Луны L = 2R 2 1738 3,14 = 10 920,2 км (1 балл). Для решения задачи необходимо использовать величину синодического периода 5 Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2016–2017 уч. г.

Муниципальный этап. 8–9 классы обращения, т.к. за движение границы день/ночь по поверхности Луны отвечает не только вращение Луны вокруг своей оси, но и положение Солнца относительно Луны, которое меняется вследствие движения Земли по своей орбите. Период смены лунных фаз P 29,5 сут. = 708 ч (2 балла – если нет объяснения, почему использован именно этот период; 4 балла – если есть верное объяснение; за использование сидерического периода 1 балл). Значит, скорость будет V = L/P = 10 920,2/708 км/ч 15 км/ч (1 балл; этот балл ставится за вычисление скорости, в том числе и при использовании значения 27,3 – ответ при этом будет 16,7 км/ч).

Задание 6 Есть ли на Земле такие регионы (если да, то где они находятся), где в некоторый момент времени все зодиакальные созвездия находятся на горизонте?

Ответ Как известно, зодиакальными называются созвездия, по которым проходит Солнце, т. е. которые пересекает эклиптика. Значит, нужно определить, где и когда эклиптика совпадает с горизонтом. В этот момент будут совпадать не только плоскости горизонта и эклиптики, но и полюса эклиптики с зенитом и надиром. Т. е. в этот момент один из полюсов эклиптики проходит через зенит. Координаты северного полюса эклиптики (см.

рисунок):

90° 66,5° и южного, т. к. он в противоположной точке:

90° 66,5° Точка со склонением ±66,5° кульминирует в зените на полярном круге (Северном или Южном):.

Конечно, возможны отклонения от полярного круга на несколько градусов, т. к.

созвездия – достаточно протяжённые объекты.

Муниципальный этап. 8–9 классы эклиптики на горизонте), при котором возможна описываемая ситуация (3 балла), верного определения широты наблюдения (2 балла), указания на то, что таких областей будет две – в Северном и Южном полушариях Земли (1 балл).

Примечание: определять координаты полюсов эклиптики, как это сделано в решении, не обязательно (их можно знать). Допустим другой ход решения.

Максимум за задание – 6 баллов.

– – –

2 вариант Можно не сразу подставлять численные значения в формулы, а преобразовать их, выразив период обращения через среднюю плотность Луны (величина плотности не дана в условии, но учащийся может её вычислить или знать – приближенное значение 3300 кг/м3):

– – –

(здесь M – масса Солнца, m – масса спутника, Tз, mз и aз – период обращения Земли вокруг Солнца, масса Земли и радиус орбиты Земли соответственно).

Возможна запись этого закона для другого набора тел, например для системы Земля – Луна (вместо системы Солнце – Земля).

Пренебрегая малыми массами по сравнению с большой, получим:

– – –

И период появления станции рядом с лимбом составит половину орбитального:

Оценивание Допустимы и другие способы решения. Все варианты решения должны приводить к одинаковым ответам (допустимы некоторые отклонения, связанные с тем, что в вариантах 2 и 3, а также в других вариантах могут использоваться несколько отличающиеся числовые значения).

Варианты 1 и 2. Определение длины орбиты спутника (2Rл 10 920 км) – 1 балл; определение орбитальной скорости спутника Vл – 2 балла; вычисление 8 Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2016–2017 уч. г.

Муниципальный этап. 8–9 классы периода обращения – 1 балл; нахождение ответа (деление орбитального периода на 2) – 2 балла.

Вариант 3. Запись 3-го закона Кеплера в уточнённой форме для участвующих в задаче тел – 2 балла (если закон записан в общем виде и на этом решение заканчивается – 1 балл).

Корректное пренебрежение малыми массами (т. е. массой спутника по сравнению с массой Луны, массой Земли по сравнению с массой Солнца, массой Луны по сравнению с массой Земли) – 1 балл (эти массы могут быть сразу опущены в формуле, балл за это всё равно выставляется). Запись выражения для периода спутника – 1 балл, нахождение ответа (деление орбитального периода на 2) – 2 балла.

За превышение точности в конечном ответе (число знаков после запятой больше двух) снимается 1 балл.

Примечание: можно не пренебрегать высотой орбиты по сравнению с радиусом Луны (численный ответ практически не изменится). Разрешается сразу воспользоваться готовой формулой для периода обращения (последняя форма записи формулы в решении в варианте 2) – оценка за это не снижается (при верных вычислениях – 4 балла за этот этап решения).

Максимум за задание – 6 баллов.

Задание 8 Предположим, учёные создали неподвижный Большой полярный телескоп для наблюдения суточного вращения звёзд непосредственно вблизи полюса мира, направив его трубу точно на северный полюс мира. Точно в центре поля зрения они обнаружили Очень Интересный Внегалактический Источник. Поле зрения этого телескопа составляет 10 угловых минут. Через сколько лет учёные не смогут больше наблюдать этот Источник с помощью этого телескопа?

Ответ Полюс мира вращается вокруг полюса эклиптики с периодом примерно Tp 26 000 лет (1 балл). Угловое расстояние между этими полюсами (2 балла) – не что иное, как 23,5° (т. е. 90° – угол наклона оси вращения Земли к плоскости эклиптики). Т. к. полюс мира движется по малому кругу небесной сферы, угловая скорость его движения относительно наблюдателя будет меньше угловой скорости вращения точки на небесном экваторе в 1/sin() раз (2 балла).

Так как изначально телескоп смотрит точно на полюс мира и на Источник, максимально возможное время наблюдения Источника составит:

15 лет (3 балла).

° Спустя это время Источник выйдет из поля зрения телескопа (полюс мира будет по-прежнему в центре поля, т. к. телескоп на Земле стоит неподвижно, 9 Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2016–2017 уч. г.

Муниципальный этап. 8–9 классы будучи изначально направленным на полюс мира; напомним, что полюс мира по сути – точка пересечения продолжения оси вращения Земли с небесной сферой).

Если в конечном ответе учащийся не разделяет положения полюса мира и Источника, то при верном численном ответе выставляется не более 6 баллов.

Примечание: везде в решении можно использовать cos(90-) или cos(66.5°) вместо sin(). Возможны другие решения задачи.

Максимум за задание – 8 баллов.