Astronomiya

Günəş sistemi məlumatlarını simulyasiya edilə bilən dəyərlərə endirmək üçün necə

Günəş sistemi məlumatlarını simulyasiya edilə bilən dəyərlərə endirmək üçün necə

Tamam, fizika ilə məşğul olduğum zaman bu xüsusiyyəti istəməyimə görə ciddi bir şəkildə xəcalət çəkirəm, amma üzərində işlədiyim simulyasiya ilə səhv yaradan bir şey var.

Günəş sistemini əvvəllər proqramlaşdırdığım n bədən cismində yenidən qururam. Və günəş məlumatlarını azaltmaqda problemim var. Beləliklə, metrik vahidlər üçün kq və km istifadə etsəm də, dəyərlər proqramlaşdırmada tutula bilən dəyişənlərdən daha böyükdür. Bəzilərinizin bildiyiniz kimi, dəyər nə qədər böyükdürsə, üzən nöqtə səhvini də o qədər artır. (məlumatlarda səhv səs-küyü) Həm də işlənməsini yavaşlaşdırır.

Verilənləri bir istinad nöqtəsi ilə kiçikləşdirməyə qərar verdim və bunun üçün yerin radiusunu 1 vahid kimi götürdüm. Ona görə hər bir məsafəni və radiusu aşağı saldı. (Deməli, vahid yalnız aydın olmaq üçün 6371 km-dir)

Ancaq kütləni böyütməyim lazım olub olmadığına əmin deyiləm. Mənim sağlam düşüncəm, kütləni böyütməli olduğumu söyləyir, beləliklə hər bədənin sıxlığı eyni qalmalıdır. Beləliklə, sıxlığı götürdüm və yeni ölçülmüş radiusla hər bədən üçün yeni bir kütlə dəyəri hesabladım. Ancaq bir şəkildə özümü doğruladıb olmadığına inandıra bilmərəm. Budur, mən sizə müraciət edirəm :) Kütləni də aşağı salmalıyam?

PS.1: istifadə etdim $ F = GMm / r ^ 2 $ həmişəki kimi hesablamalar üçün tənlik. (Hər bədən cütü ilə təkrarlamaq)

Mənim kimi bu kimi bir simulyasiya etməkdə maraqlı olan digər proqramçılar varsa, bu məlumat ölçüsü problemini necə bacardınız? Dəyərləri kiçiltməkdən daha yaxşı həll yolu varmı?

PS. Miqyas çevirməsini həyata keçirən bir excel faylı yaratdım. Beləliklə vərəqi OneDrive-da paylaşıram. (http://1drv.ms/1NIekGo) Hesablamalarımı və dəyərlərimi kontrol edə bilsəniz, bu da mənim üçün çox faydalı olardı. Hər hansı bir kömək üçün təşəkkür edirik.


Barrycarter'ın şərhində qeyd edildiyi kimi, daha çox vahidlə, daha az miqyasla maraqlanmalısınız.

Ümumiyyətlə, insanların tanıdığı ənənəvi vahidlərə sadiq qalmaq yaxşıdır. (Başınızı düz tutacaq və başqalarınızın işinizi nəzərdən keçirməsini asanlaşdıracaq.) Astronomiyada bunlar standart SI vahidlərindən bir az fərqlidir, çünki şeylər belədir -böyükvə rəqəmlər əlinizdən tez çıxır (qeyd etdiyiniz kimi). Vikipediya vahidlərinin Astronomik sistemində təklif olunan bəzi vahidlər:

  • Vaxt: Gün. Bu, yəqin ki, çox vacib deyil, buna görə burada saniyələrdən istifadə etməkdən çəkinməyin. (Axı, bu yalnız 5 böyüklük fərqidir.)
  • Kütləvi: Bir neçə konvensiya var, amma şəxsən ən çox gördüyüm günəş kütlələridir. Günəş sistemimizi modelləşdirdiyiniz üçün əlverişli bir istinad edir.
  • Uzunluq: Mən mütləq astronomik vahidlərdən istifadə edərdim. (Nə uyğun bir ad!)

Bu bölmələrə sadiq qalırsınızsa, yuvarlaqlaşdırma səbəbi ilə səhvləri məhdudlaşdırmalı və çox sayda hesablama yükünü azaltmalısınız.


Təxminən dairəvi bir orbit düşünək. Orta hesabla, $ v = 2 pi r / T $ və cazibə qüvvəsi mərkəzdənqaçma qüvvəsini tarazlaşdırır: $$ {GM m r ^ 2} = {mv ^ 2 over r} = {4 pi ^ 2 mr over T ^ 2} $$ $ G $ üçün həll edin və Yerin Günəş ətrafındakı orbitini əvəz edin: $$ G = {4 pi ^ 2 r ^ 3 MT ^ 2} üzərində = 4 pi ^ 2 { mathrm {AU} ^ 3 over M _ { odot} mathrm {y} ^ 2} $$ Bunun əvəzinə gün vahidləri istəsəniz, illəri ləğv etmək üçün çevrilmə faktorundan istifadə edin: $$ G = 39.5 { mathrm { AU} ^ 3 over M _ { odot} mathrm {y} ^ 2} left ({1 mathrm {y} 365.25 over mathrm {d}} right) ^ 2 = 2.96 times 10 ^ {- 4} { mathrm {AU} ^ 3 over M _ { odot} mathrm {d} ^ 2} $$ MKS dəyərindən başlasanız faktor etiket metodu da işləyir: $$ G = 6.67 times 10 ^ {- 11} mathrm {m ^ 3 over kg s ^ 2} left ({1 mathrm {AU} 1.496 over times 10 ^ {11} mathrm {m }} sağ) ^ 3 sol ({1.99 dəfə 10 ^ {30} mathrm {kg} 1-dən yuxarı M _ { odot}} sağ) sol ({86400 mathrm {s} 1 mathrm {d}} right) ^ 2 = {2.96 times 10 ^ {- 4} { mathrm {AU} ^ 3 over M _ { odot} mathrm {d} ^ 2}} $$ Qüvvədədir ation testləri simulyasiyanızın düzgün olub-olmadığını izah edəcəkdir. Nə baş verməli olduğuna dair dəqiq bir təsəvvürə malik olduğunuz müxtəlif sadə sistemlər qurun və sonra nəyin baş verdiyini yoxlayın.


Bir müddət əvvəl özüm-özüm proqramlaşdırılmışdım. Tam SI vahidlərini ikiqat (64 bit üzən ədəd) ilə birlikdə istifadə etdim. Günəş sisteminin miqyası üçün çox yaxşı işləyirlər və hələ də son dərəcə dəqiqdirlər.

var sun = yeni Ulduz (); sun.Position = yeni Vector3D (0,0,0); sun.Velocity = yeni Vector3D (0,0,0); günəş.Mass = 1.998855e30; var earth = yeni Planet (); torpaq.Mass = 5.9722e24; earth.Position = yeni Vector3D (0, 149.6e9, 0); earth.Velocity = yeni Vector3D (29780,0,0); system.World.Objects.Add (günəş); system.World.Objects.Add (yer);

İntersted varsa, bu simulyasiya üçün kodum github-da: https://github.com/RononDex/Simulation

Simulyasiyanın özü alt qovluqdadırSimulyasiya.Test


Astronomiya Dərs Planı: Günəş Sistemi nə qədər böyükdür?

Astronomiya, günəş sisteminin böyüklüyü kimi, tədris etmək çətin bir mövzu ola biləcək qədər geniş bir mövzudur. Bu cazibədar bir mövzudur və astronomiyanı effektiv şəkildə öyrətməyə çalışarkən seçmək üçün bir çox açı var.

Təcrübəmiz ondan ibarətdir ki, əksər dövlət məktəbləri astronomiyanı heyrətləndirməyən və mövzunu maraqlandıran maraq doğurmayacaq şəkildə öyrədir. Əksər astronomiya kursları interaktiv deyil və bu mütləq praktik olması lazım olan bir mövzudur. Güc nöqtələri və mühazirələr onu kəsməyəcəkdir.

Beləliklə, bir dərs planı yaratdıq Min Yard Model və ya Yer istiot kimi Guy Ottewell tərəfindən yaradılmışdır.

Bu dərs uşaqları çöldə çıxarır və onları enerjili və məşğul edir. Məqsəd, kainatın ölçüsünü və miqyasını real bir şəkildə öyrətməkdir - mövzunun böyüklüyünü nəzərə alaraq çətin bir cəhd!


Giriş seçimləri

1 il ərzində jurnala tam giriş əldə edin

Bütün qiymətlər NET qiymətləridir.
ƏDV daha sonra kassaya əlavə olunacaq.
Vergi hesablanması ödəmə zamanı başa çatacaq.

ReadCube-da vaxt məhdud və ya tam məqalə girişi əldə edin.

Bütün qiymətlər NET qiymətləridir.


Planetarın ölçüsü və məsafənin müqayisəsi

Şagirdlər günəş sistemimizdəki planetlərin nisbi ölçüsünü və məsafəsini araşdırmaq üçün astronomik vahidlər (AU) daxil olmaqla metrik ölçmədən istifadə edirlər. Sonra nisbi məsafəni modelləşdirmək üçün miqyasdan istifadə edirlər.

Yer Elmi, Astronomiya, Təcrübəli Öyrənmə, Riyaziyyat

Bu, bu səhifədəki məzmunu təmin edən və ya qatqı təmin edən NG Education proqramlarının və ya ortaqlarının loqotiplərini siyahıya alır. Proqram

Links

Veb sayt

1. Günəş sistemimizdəki planet sırasını və nisbi ölçüləri nəzərdən keçirin.
NASA illüstrasiyasını göstərin: Bütün Planet Ölçüləri. Tələbələrdən Yerin yerini göstərmələrini xahiş et. Sonra onlara günəşdən (soldan sağa) doğru olan bütün planetləri müəyyənləşdirməyə çağırın: daxili planetlər Merkuri, Venera, Earth, Mars xarici planetləri Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune və Pluto. Tələbələrə Plutonun artıq Günəş sistemimizdəki bir planet olaraq qəbul edilmədiyini, 2006-cı ildə cırtdan planet səviyyəsinə endirildiyini xatırlatın. Asteroid qurşağının (Mars və Yupiter arasında) və Kuiper qurşağının (keçmiş Pluton) yerləşmələrini göstərin. bu illüstrasiyaya daxil edilmişdir. Şagirdlərə izah edin ki, illüstrasiyada planetlər nisbi ölçüdədir. Soruşun: Sizcə nisbi ölçü nə deməkdir? Şagirdlərdən tapın ki, şəkillər planetlərin bir-birinə və günəşə nisbətən nə qədər böyük olduğunu göstərir. Soruşun: Ən kiçik hansı planetdir? (Civə) Ən böyüyü hansıdır? (Yupiter)

2. Şagirdlərdən məlumat toplamağı və planetin ölçülərini müqayisə etməsini istəyin.
Tələbələri kiçik qruplara ayırın. İş vərəqinin bir nüsxəsini Planet Ölçüsü Müqayisəsini hər qrupa paylayın. Planetlərin diametrləri və nisbətləri haqqında məlumatları tapmaq və qeyd etmək üçün qruplardan Planet Ölçüsü Müqayisəsindən interaktiv istifadə etmələrini təmin edin. Soruşun:

  • Planetlərin ölçüsü barədə nə görürsünüz? (Mümkün cavab: Daxili, qayalı planetlər xarici, qazlı planetlərdən daha kiçikdir.)
  • Sizcə, planetlərin ölçüləri necə müqayisə olunur? (Mümkün cavab: Planetlərin ölçülərində böyük bir fərq var. Bəziləri olduqca kiçik, digərləri isə olduqca böyükdür.)
  • Planetin ölçülərini modelləşdirmək asan olarmı? Niyə və ya niyə deyil? (Olası cavab: Xeyr, ölçülərdəki böyük fərqlər səbəbi ilə.)
  • Fərqləri necə modelləşdirə bilərik? Hansı gündəlik əşyalar planetləri və günəşi təmsil edə bilər? (Mümkün cavablar: noxud / qum / portağal çimərlik topu dənələri)

Tələbələrin kiçik qruplarında cavablarını müzakirə etmələrini təmin edin. Sonra şagirdləri müzakirə etmək üçün bir sinif olaraq yenidən qruplaşın & # 8217 fikirləri.

3. Astronomik vahid (AU) haqqında məlumat hazırlayın.
Şagirdlərə astronomik vahidin və ya AU-nun bir planetin günəşdən uzaqlığını təsvir etmək üçün istifadə olunan sadələşdirilmiş bir rəqəm olduğunu izah edin. Təxminən 149.600.000 kilometr (92.957.000 mil) Yerdən Günəşə olan orta məsafəyə bərabər bir uzunluq vahididir. Yalnız Yerə AU 1 verilə bilər. Uzaqdakı planetlərdə AU 1 planetdən daha yaxın olarkən AU 1-dən az olardı. Sizcə alimlər astronomik vahidlərdən istifadəni nə üçün faydalı hesab edirlər? (Mümkün cavab: Günəş sistemindəki məsafələr çox böyükdür. AU istifadə sayları idarəolunan və ya daha kiçik tutmağa kömək edir, beləliklə çox böyük məsafələri asanlıqla hesablaya bilərik.) Bunun əvəzinə kilometr və ya mil istifadə etməyin çətinlikləri nədir? (Mümkün cavab: kilometr və ya mil istifadə hesablamaları daha da çətinləşdirəcək və başqa bir planetə bir zond və ya eniş göndərmək üçün lazım olan ölçmələrdə səhvlər yarada bilər.) Şagirdlərə astronomik vahidin cisimlərin məsafələrini ifadə etmək və əlaqələndirmək üçün bir yol təqdim etdiyini izah edin. günəş sistemi və astronomik hesablamalar aparmaq. Məsələn, Yupiter planetinin günəşdən 5.2 AU (5.2 Yer məsafəsi) olduğunu və Plutonun təxminən 40 AU olduğunu bildirmək, hər üç cismin məsafələrini daha asan müqayisə etməyə imkan verir.

4. Modelləşdirmə fəaliyyətini təqdim edin.
Şagirdlərə nisbi planet ölçüləri və nisbi məsafələr modelini yaratmaq üçün planetlər və planet cisimləri üçün dayanacaqlarını söyləyin. NASA nümunəsini göstərin: Günəş nə qədər böyükdür? şagirdlərə basketbol kimi gündəlik bir obyektlə müqayisədə planetlərin nisbi ölçülərini hiss etmək. Şagirdlərin planetlərin arasındakı məsafələrin hər bir planetin ölçüləri ilə müqayisədə çox böyük olduğunu başa düşdüklərindən əmin olun. Bu, günəş sistemimizin dəqiq bir miqyasını yaratmağı son dərəcə çətinləşdirir, buna görə də bu fəaliyyət məsafə müqayisəsinə yönəldiləcəkdir.

5. Qruplardan nisbi planet məsafələri modelləri yaratmasını istəyin.
Şagirdləri sinif ölçüsünə görə 9, 10 və ya 11 nəfərlik qruplara ayırın. (9 varsa, bir şagird günəşi, qalan şagirdlər 8 planeti təmsil edirsə, 10, günəş, planetlər və asteroid qurşağı varsa, günəş, planetlər, asteroid qurşağı və Kuiper Kəmərləri) Tələbələri geniş bir əraziyə aparın idman zalı və ya boş dayanacaq olaraq. Hər bir qrupun təxminən 1 metrə (təxminən 3.28 fut) bərabər olduğu aşağıdakı miqyasdan istifadə edərək hər bir qrupun yayılması və modelini yaratması üçün kifayət qədər yerə ehtiyacınız var:

  • Günəş: sahənin kənarında dayanır
  • Merkuri = günəşdən 1 addım
  • Venera = günəşdən 2 addım
  • Dünya = günəşdən 2,5 addım
  • Mars = günəşdən 4 addım
  • Asteroid kəmər = günəşdən 8 addım
  • Yupiter = günəşdən 13 addım
  • Saturn = günəşdən 24 addım
  • Uran = günəşdən 49 addım
  • Neptun = günəşdən 76 addım
  • Kuiper kəməri = günəşdən 100 addım

Bu miqyasda günəşin diametri 1,3 santimetrdən (0,5 düym) az olacağını vurğulayın. Şagirdlərdən modeldən planetar məsafələr barədə fərq etdiklərini təsvir etmələrini xahiş edin. Lazım gələrsə, hər qrupdan bir tələbənin yerinə bir obyekt qoymasına və müşahidələr aparmaq üçün qrupları ətrafında gəzməsinə icazə verin.

6. Şagirdlərdən riyazi əlaqə qurmasını təmin edin.
İş səhifəsinin nüsxələrini, Günəş Sistemindən Çölə atmağı hər qrupa paylayın. Tələbələrdən, mövcud sahənin ölçüsü ilə məhdudlaşaraq, hər bir planetin orbiti üçün addım sayını yenidən hesablamalarını istəyin. Qrupları yoxlamaq üçün verilən cavab düyməsini istifadə edin & # 8217 iş. Sonra şagirdlərdən modeli yenidən yaratmasını istəyin.

Qeyri-rəsmi qiymətləndirmə

Şagirdlərdən günəş sistemimiz haqqında öyrəndiklərini yazılı şəkildə ümumiləşdirmək üçün müstəqil şəkildə çalışmalarını təmin edin:

  • planetlərin günəş və bir-biri ilə əlaqəli yerləri
  • Yer də daxil olmaqla planetlərin nisbi ölçüləri
  • planetlərin nisbi məsafələri
  • asteroid qurşağı və Kuiper qurşağının yerləşmələri barədə çıxara biləcəkləri nəticələr

Təlimin genişləndirilməsi

Şagirdləri həyətdəki astronomiya ilə məşğul olmağa təşviq edin. Günün və ilin müəyyən vaxtlarında Merkuri, Venera, Mars, Yupiter və Saturn planetlərinə çılpaq gözlə baxmaq mümkündür. Tələbələr istifadə edə bilər Sky and Telescope Magazine & # 39s Gecə səmasında hansı planetlərin göründüyünü və hara baxmaq lazım olduğunu öyrənmək üçün bir baxışda Sky. Şagirdlərdən, müşahidə etdikləri ilə sinifdə hesabat vermələrini xahiş et.


Günəş sistemi məlumatlarını simulyasiya edilə bilən dəyərlərə endirmək necədir - Astronomiya

Günəşin radiasiya və partikül kütləsi itkisi, ildə -9.13 * 10 ^ -14 Günəş kütlələri planetlərin orbitlərinin eyni sürətlə genişlənməsinə və dövrlərinin bu nisbətdə iki dəfə uzanmasına səbəb olur. Təəssüf ki, sabit Gauss cazibə sabitinə əsaslanan Astronomik Vahidin (AU) tərifi altında kGS = 0.01720209895 (AU) ^ 1.5 / gün, AUmetrin AUmetrinin metrdə dəyəri bu nisbətdə 1/3 azalmalıdır. dərəcələr loqaritmik olaraq ifadə edilir. Planetlərin öz orbitləri boyunca irəliləməsi zamanla kvadratik şəkildə yavaşlayır. Məsələn, bir əsrdə Merkuri daimi günəş kütləsi istifadə edilərək proqnozlaşdırılan mövqedən təxminən 1,4 km, iki əsrdə 5,5 km geridə qalacaqdı. AUmet-in dəyəri, başqa bir J2000-də günəş kütləsi, AU-nun tərifində istifadə olunan günəş Gauss çəkisi sabit kGS kimi bir istinad günəş kütləsi vahidinə əsaslanaraq yenidən təyin edilərək sabit edilə bilər. günəş kütləsi. Efemeridlərin yaxşılaşdırılmış dəqiqliyi aksion emissiyası səbəbindən itkilərə faydalı sərhədlər qoyur (Sikivie 2005). Aksion emissiyası olmadan Yerin yarı əsas oxu 1,37 m / cy artır və icazə verilən maksimum emissiya ilə nəticə 1,57 m / cy-dir. Alternativ cazibə nəzəriyyələri ilə əlaqəli ağlabatan fərziyyələrə əsasən, dəyişən Newton çəkisi sabitinin təsirinin əhəmiyyətsiz olduğunu göstərmək üçün radar gecikmə məlumatları istifadə olunur.


Problem 261: LRO - Ay daşlarının axtarılması Şagirdlər, böyük Ay daşlarını axtarmaq üçün Apollo-11 eniş sahəsinin son görüntülərindən istifadə edirlər. [Sınıf: 6-8 | Mövzular: miqyas, nisbət, nisbət] [Buraya vurun]

Problem 57 Asteroidlər və kometlər və meteorlar - Oh My! - Astronomlar, hər il yüzlərlə yeni kəşf olunan Günəş sistemindəki 30.000-dən çox kiçik planetin orbitlərini təyin etdilər. Şagirdlər bu cisimlərin Mars orbitində yerləşdiyi xəritədən işləyərək xəritənin miqyasını hesablayacaq və bu cisimlər arasındakı məsafələr və yerin orbitini keçən say barədə sualları cavablandıracaqlar. Daxili günəş sistemindəki asteroidlərə əla, tətbiqetmə bir giriş! Əlavə araşdırma üçün onlayn məlumat bazalarına keçidlər də verilir. [Not səviyyəsi: 4-6 | Mövzular: Ölçü modeli Ondalık riyaziyyat 2-ölçülü qrafiki şərh etmək] [Buraya vurun]

Problem 49 A Spiral Galaxy yaxın. - Astronomlar, qalaktikaların fotoşəkillərini öyrənməkdən çox şey öyrənə bilərlər. Bu fəaliyyətdə şagirdlər yaxınlıqdakı spiral qalaktikanın bir fotoşəkilində şəkil miqyasını (milimetrə görə işıq ili) hesablayacaq və görüntüdəki xüsusiyyətlərin ölçülərini araşdıracaqlar. Bu qalaktika ilə bağlı çatışmayan məlumatları doldurmaq üçün internetdən və ya digər mənbələrdən də istifadə edəcəklər. [Not səviyyəsi: 6-8 | Mövzular: Onlayn tədqiqat Bir şəkil metrik ölçüsü ondalık riyaziyyatının miqyasını tapmaq] [Buraya vurun]


Günəş sistemi məlumatlarını simulyasiya edilə bilən dəyərlərə endirmək necədir - Astronomiya

Prosedur B: Günəşdən nisbi məsafələr

a. Planetlərin hər biri üçün günəşdən orta məsafəni (km) araşdırın və doldurun.

b. Tərəzi istifadə edin 25.000.000 km = 1cm şkaladan məsafəni (sm) hesablamaq.

c. 100 sm-dən az olan cavablar üçün, onuncu yerə qədər.

d. 100 sm-dən böyük cavablar üçün ən yaxın metrə qədər.

2. Günəşdən Neptuna qədər olan məsafədən təqribən 10 sm uzun bir qrafik kağızı əldə edin.

3. Diaqram kağızının sonundan təxminən 2 sm məsafəni ölçün və X işarəsi ilə bu X-SUN etiketini işarələyin. Bu günəşi təmsil edəcək və bu nöqtədən bütün məsafələri ölçəcəksiniz.

4. Bir sayğac çubuğu / metrik cetveldən istifadə edərək, hər bir planetin Günəşin istinad nöqtəsindən məsafəsini ölçün, işarələyin və etiketləyin.

5. Planet dairələrinizi A prosedurundan günəşdən uyğun məsafəyə yapışdırın.

6. Müzakirə suallarını və nəticələrini tamamlayın.

Məlumat Cədvəli B - Günəşdən nisbi məsafələr

Günəşdən Orta məsafə (km)

Tərəzinin Günəşdən məsafəsi (sm)

Müzakirə sualları: Aşağıdakı sualları tam cümlələrlə cavablandırmaq üçün laboratoriyanızı və Planet Bələdçilərinizi istifadə edin və ya hesablamalarınızı göstərin.

  1. Ən böyük iki planet hansıdır?
  1. Hansı planet Yer üzünə ən yaxındır?
  1. Daxili planetlərin ölçüləri qaz nəhənglərinin ölçüləri ilə müqayisədə necədir?
  1. Yupiterin diametri Yerin diametrindən neçə dəfə böyükdür?
  1. Günəşin diametri 1,394,000 km-dir. Prosedur A-dan olan miqyasdan istifadə edərək günəşi təmsil edən dairə üçün miqyas diametri neçə olardı? İşinizi göstərin!
  1. Ən qısa gün hansı planetdədir? Ən uzun gün hansı planetdədir? Sən necə bilirsən?
  1. Hansı planetdə ən çox çəki çəkərdiniz? Ən az? Niyə?
  1. Planetdən planetə səyahət etsəniz kütləniz dəyişəcəkmi? Niyə?
  1. Daxili planetlər arasındakı məsafələr xarici planetlər arasındakı məsafələrlə necə müqayisə olunur?
  1. Hansı iki planet Yer kürəsinə ən yaxındır?
  1. Plutonun Günəşdən orta məsafəsini tapın. Prosedur B ilə eyni miqyasdan istifadə edərək, Plutonun modelinizdə olması lazım olan miqyaslı məsafəni hesablayın. İşinizi göstərin!
  1. 2006-cı ildə Plutona nə oldu? Niyə belə oldu?
  1. Samanyolu Qalaktikamızdakı növbəti ən yaxın ulduz Alpha Centauri'dir. Təxminən 41.000.000.000.000 km-dir. B prosedurundakı tərəzi istifadə edərək, Alpha Centauri'nin bizim miqyasda nə qədər olacağını hesablayın. İşinizi göstərin!
  1. Merkuridən Neptuna səyahət edərkən planetlərin sıxlığı necə dəyişir? Saturnun sıxlığının xüsusiyyəti nədir?
  1. Yaşınızı Merkuridə Yer günləri / illəri ilə hesablayın. Bu planetdə daha yaşlı və ya gənc olardınız?
  1. Neptunda yaş günlərinizi / illərinizi hesablayın. Bu planetdə daha yaşlı və ya gənc olardınız?

Nəticənizdə dəlil olaraq laboratoriyanızdan, tədqiqatınızdan və "Yazıq Kasıb Pluton" məqaləsindən istifadə edin. Aşağıdakı fikirləri ayrı kağız üzərində təhlil edin və ümumiləşdirin:


Astronomlar Samanyolu'nda Yerdən Sivilizasiyalarla əlaqə quran 36 ola biləcəyini söyləyirlər

Ağıllı həyatın yer üzündə olduğu kimi ekzoplanetlərdə inkişaf etdiyi fərziyyəsindən istifadə edərək Nottingham Universitetinin Fizika və Astronomiya Məktəbinin bir araşdırmaçı dueti, yer üzündə yaşayan ağıllı (CETI) sivilizasiyaların sayı üçün bir təxmin əldə etdi. Samanyolu Qalaktikamızda. Qalaktikada ən yaxın 36 aktiv CETI sivilizasiyasının ola biləcəyini, ən yaxın 17000 işıq ili məsafəsində olduğunu və çox güman ki, qırmızı cırtdan bir ulduzun ev sahibliyi etdiyini, ehtimal ki, onu yaxın gələcəkdə aşkarlamaq qabiliyyətimizi çox üstələdiyini və ulduzlararası ünsiyyəti mümkünsüz etdiyini hesablayırlar.

Westby & amp Conselice həyat axtarışında kosmik bir perspektiv təqdim edir və son astrofiziki məlumatlardan istifadə edərək Samanyolu Qalaktikamızdakı CETI sivilizasiyalarının sayını araşdırır. Şəkil krediti: Angela Yuriko Smith.

Tədqiqatın baş müəllifi, professor Christopher Conselice, "Qalaktikamızda ən azı bir neçə düz CETI sivilizasiyası olmalıdır ki, digər planetlərdə də ağıllı həyatın meydana gəlməsi üçün 5 milyard il lazım olduğunu söylədi" dedi.

“Fikir təkamülə baxır, ancaq kosmik miqyasda. Bu hesablamaya Astrobioloji Kopernik Limiti deyirik. ”

“Ağıllı sivilizasiyaların sayını hesablamaq üçün klassik metod, həyatla əlaqəli dəyərlərin təxmin edilməsinə əsaslanır və bunun sayəsində bu kimi mövzulardakı fikirlər əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir” deyə tədqiqatın ilk müəllifi Dr.Tom Westby əlavə etdi.

"Yeni araşdırmamız, yeni məlumatlardan istifadə edərək bu fərziyyələri asanlaşdırır və bizə Qalaktikamızdakı sivilizasiyaların sayını ciddi şəkildə qiymətləndirir."

İki Astrobioloji Kopernik məhdudiyyəti, ağıllı həyatın 5 milyard ildən az müddətdə və ya təxminən 5 milyard ildən sonra meydana gəlməsidir və 4,5 milyard ildən sonra ünsiyyət quran bir mədəniyyətin meydana gəldiyi yer üzündə olduğu kimi.

Günəşə bərabər bir metal tərkibinə ehtiyac duyulan güclü meyarlarda müəlliflər Samanyolu'nda 36 ətrafında aktiv CETI sivilizasiyasının olacağını hesablayırlar.

Sivilizasiyaların sayının, peyklərdən, televiziyalardan və s. Radio yayımları kimi kosmosa varlıqlarının siqnallarını nə qədər göndərdiklərindən çox asılı olduğunu göstərirlər.

Digər texnoloji sivilizasiyalar, hazırda 100 yaşında olanlar qədər davam edərsə, qalaktikamız boyunca 36 davam edən ağıllı texniki sivilizasiyalar olacaqdır.

Bununla birlikdə, bu mədəniyyətlərə ortalama məsafə 17.000 işıq ili uzaqlıqda olacaq və bu, indiki texnologiyamızla aşkarlanmanı və ünsiyyət qurmağı çox çətinləşdirdi.

Özümüzün kimi sivilizasiyaların sağ qalma müddəti uzun olmadığı müddətdə Qalaktikamızdakı yeganə mədəniyyət olduğumuz da mümkündür.

"Yeni araşdırmalarımız dünyadakı ağıllı sivilizasiyaların axtarışlarının yalnız həyatın necə qurulduğunu ortaya qoymadığını, həm də öz sivilizasiyamızın nə qədər davam edəcəyi barədə ipuçları verdiyini göstərir" dedi professor Conselice.

“Ağıllı həyatın ümumi olduğunu görsək, bu, mədəniyyətimizin bir neçə yüz ildən daha uzun müddət mövcud ola biləcəyini, alternativ olaraq Qalaktikamızda aktiv sivilizasiyaların olmadığını aşkar etsək, bu bizim özümüz üçün pis bir işarədir. mövcudluq termini. ”

"Yerdən kənar ağıllı həyat axtararaq & heç bir şey tapmasaq da öz gələcəyimizi və taleyimizi kəşf edirik."

Komandanın məqaləsi Astrofizika jurnalı.

Tom Westby & amp; Christopher J. Conselice. 2020. Ağıllı Həyat üçün Astrobioloji Kopernikin Zəif və Güclü Sınırları. ApJ 896, 58 doi: 10.3847 / 1538-4357 / ab8225


Günəş sistemi məlumatlarını simulyasiya edilə bilən dəyərlərə endirmək necədir - Astronomiya

Bu anbarda açıq mənbəli kod və NASA-dan alınan məlumatlardan istifadə edərək günəş sisteminin xəritəsinin necə hazırlanacağı izah olunur. İstifadə olunan proqrama Python 3.7.1, NASA HORIZONS, Illustrator CC 2019 və Photoshop CC 2019 daxildir. Bu təlimat üçün şərh və ya təklifiniz varsa, xahiş edirəm blogumda mənə bildirin! Bitmiş xəritəni buradan ala bilərsiniz.

Python asılılıqları: matplotlib astropy numpy pandas os vaxt urllib. Asılılıqlar pip install -r requirements.txt ilə quraşdırıla bilər.

Yeni başlayanlar üçün xüsusi təlimat

Software Carpentry, Python'u quraşdırmaq üçün (aşağıya fırladın və Bash Shell və Python bölmələrindəki təlimatları izləyin), Jupyter Notebooklarından başlayaraq və yeni başlayanlar üçün Python proqramlaşdırmasına dair əla dərsliklərə malikdir. Bu dərsliklərdən istifadə edərək Python quraşdırdıqdan sonra Git Desktop-dan və bu təlimatdakı kodu və məlumatları yükləmək üçün bu təlimatdakı təlimatları istifadə edə bilərsiniz.

Raster və vektor şəkillərini düzəltmək üçün proqrama ehtiyacınız olacaq (bu məqalə fərqi izah edir). Adobe Photoshop və Illustrator istifadə edirəm, lakin pulsuz açıq mənbəli Gimp və Inkscape proqramlarından da istifadə edə bilərsiniz. Hər kəsin ehtiyaclarına uyğun mükəmməl bir proqram yoxdur, buna görə seçmədən əvvəl fərqli raster və vektor proqramlarının müsbət və mənfi tərəflərini anlamaq istərdiniz.

Məlumatların toplanması və işlənməsi

Kiçik bədənli verilənlər bazası axtarışı

Bu xəritə NASA PDS və NASA JPL-dən beş fərqli məlumat dəstini birləşdirir. Layihənin özəyini təşkil edən əsas verilənlər bazası, günəş sistemindəki bütün tanınmış asteroidlərin və kometlərin siyahısını hazırladığım NASA JPL Kiçik Bədənli Verilənlər Bazası Axtarışıdır. Bu axtarış motorunu istifadə etmək üçün əlaqəli veb saytına keçin, tələb etmək istədiyiniz məlumat sahələrini doldurun və sonra CSV olaraq məlumatları yükləyin. Bu layihə üçün bunlar istədiyim məlumat sahələri idi:

  • obyekt daxili verilənlər bazası identifikatoru, obyekt birincil SPK-ID, obyekt tam adı / təyinatı, obyekt birincil təyinatı: Bunlar asteroidlər və kometlər üçün mövcud olan ID formatlarının hamısı idi. Layihədə daha sonra fərqli məlumat dəstlərinə qoşulmağım və ya istinad etməyim lazım olsa, hamısını yüklədim.
  • obyekt IAU adı: Bu obyektin ümumi adıdır. Bu məlumatları xəritəni etiketlərlə qeyd etmək üçün istifadə etdim.
  • kometa təyinatı prefiksi, Earth-Earth Object (NEO) bayrağı (Y / N), Potensial Təhlükəli Asteroid (PHA) bayrağı (Y / N), orbit təsnifatı: Əvvəlcə hansı rəng sxemi və ya simvol olduğuna əmin deyildim d xəritədə istifadə edin, buna görə bütün maraqlı səslənən parametrləri yüklədim, daha sonra onlara baxa bildim. Sonda rəngi təyin etmək üçün orbit təsnifatlarından istifadə etdim. Qalanını istifadə etmədim, çünki məlumat orbit təsnifatlarına az və ya çox bənzəyirdi.
  • obyekt diametri (ekvivalent kürədən) (km): Bu, hər bir obyektin diametridir (bütün obyektlərin məlum diamateri yoxdur). Bu xəritədə, hər bir asteroid və ya kometa bir log miqyasında həqiqi ölçüsü ilə mütənasib şəkildə qurulur.
  • [q] perihelion məsafəsi (au): perihelion məsafəsi cisimdən günəşə ən yaxın məsafəsidir. Bu məlumatları birbaşa xəritədə istifadə etmədim, ancaq günəş sistemindəki obyektlərin paylanması barədə ilkin bir fikir əldə etmək üçün bu məlumatları istifadə etdim.
  • sidereal orbital period (d): Bu məlumatları hər obyekt üçün HORIZONS sorğu vaxt aralığını fərdiləşdirmək üçün istifadə edirəm. Əksər obyektlər üçün 10 il müddətinə orbit yolunu almaq istəyirdim. Ancaq çox sürətlə hərəkət edən asteroidlər üçün tam orbitin maksimum 1/4 uzunluğunu istədim.

Bu məlumatları əvvəlcə all_asteroids.csv və all_comets.csv saytlarına yüklədim. Sonra bəzi itkin məlumatları əlavə etdim TNO Diametr Dataset (aşağıda təsvir edilmişdir) və nəticəni all_asteroids_wrangled.csv və all_comets_wrangled.csv-də saxladı. Nəhayət, verilənlər bazasını böyük asteroidlər və gt20km large_asteroids.csv, kiçik asteroidlər 10-20 km small_asteroids.csv və bilinməyən ölçülü any_inner_asteroids.csv və any_outer_asteroids.csv üçün ayrı fayllara böldüm. Yalnız 12 kometa və gt10km olduğu üçün hamısını böyük bir məlumat dosyasına birləşdirdim large_comets.csv.

Trans-Neptuniya Nöqtəsi (TNO) Diametri Dataset

JPL Kiçik Bədən Verilənlər Bazasında, Pluton kimi Trans-Neptuniya Obyektləri üçün ölçü ölçüləri görünmür. Bu məlumatları NASA Planet Elm İnstitutundan TNO və Centaur Diameters, Albedos və Densities verilənlər bazasında tapdım və Kiçik Bədən Verilənlər Bazasından yüklənmiş qeydlərə birləşdirdim. Ümumiyyətlə, bu verilənlər bazasının təmizlənməsi çətin olduğunu gördüm, buna görə səhvlər edə bilərdim - dəyişdirilmiş məlumatları ehtiyatla istifadə edin. Bunlar istifadə etdiyim təmizləmə addımlarıdır:

  • Bəzi sütunlarda itkin dəyərlər -99.999, -9.999, -999.9 və ya digər bu kimi variantlarla qeyd olunur. Bəzi diametrlər də mənfi bir qiymət ilə qeyd olunur (lakin 999 deyil, faktiki dəyərlərdir). Bu dəyərlərin nə demək olduğuna tam əmin deyildim, ancaq 0-dan aşağı diametr dəyərlərini silməməyimə baxmayaraq.
  • Pluton üçün təyinat kimliyi yoxdur, ona görə də şəxsiyyəti şəxsən əlavə etdim: 134340 Pluto.
  • Bu verilənlər bazası, hər birinə fərqli bir elmi araşdırmadan hər bir obyekt üçün birdən çox ölçmə ehtiva edir. Eksik diametr dəyərləri olan işləri çıxardıqdan sonra hər bir obyekt üçün orta dəyəri istifadə etdim.
  • Məlumatlar nişanla ayrılmış .tab faylı kimi görünür, lakin nə Python, nə də mətn redaktə proqramında heç bir nişan tapa bilmədim. Beləliklə, boşluqları bacardığım qədər sıraları böldüm, lakin bu bir neçə başqa məsələyə səbəb oldu:
    • Bəzi sütunlarda, itkin dəyərlər boşluqdan ayırıcı ilə fərqlənməyən boşluqla qeyd olunur. Eksik məlumatları işarələmək üçün bu boşluqları əl ilə - ilə əvəz etdim.
    • Bir neçə obyektin birdən çox sözdən ibarət adları var. Bütün bu adlardakı boşluqları əl ilə sildim ki, sütunlar boşluqda hizalansın.

    Planetlər və aylar "kiçik cisimlər" sayılmır, buna görə də Kiçik Bədən Verilənlər Bazasına daxil edilmir. Planetlər və aylar üçün JPL Solar System Dynamics qrupu və NASA Space Science Data Koordinatlı Arxivi tərəfindən yayımlanan məlumatlardan istifadə edərək planetlər və aylar üçün məlumatlardan ibarət iki ayrı CSV dosyası tərtib etdim: moons.csv və planets.csv.

    Kiçik Bədən Verilənlər Bazasındakı Keplerian orbital elementlərinə əsaslanan asteroidlərin vəziyyətini hesablaya bilərsiniz, amma tapdığım dərsliklərin əksəriyyəti əvəzinə NASA HORIZONS istifadə etməyi məsləhət gördü. Əlavə olaraq, Keplerian element qiymətləndirməsində yaxınlıqdakı cisimlərin cazibə qüvvələri nəzərə alınmadığı üçün HORIZONS tərəfindən yaradılan daha dəqiq mövqe məlumatlarını istifadə etmək istədim.

    ÜFİQLƏR veb interfeysi

    JPL HORIZONS sistemi günəş sistemi obyektləri üçün efemeridlər yaradır (efemeridlər zaman keçdikcə hərəkət trayektoriyalarını təsvir edir). Buna bir neçə fərqli yolla daxil olmaq mümkündür və Veb-İnterfeys, ehtimal ki, ən istifadəçi dostudur. Veb-İnterfeysdən istifadə etmək üçün Hədəf Bədənini, Müşahidəçi Yerini və Vaxt Aralığı Ayarlarını doldurun və Ephemeris Yarat düyməsini basın. Məsələn, Veneranın yerdən göründüyü yolunu tapmaq üçün müşahidəçi yerini Geocentric, hədəf bədənini Venusa qoyun:

    UFUQLAR Batch-Interface

    Veb-İnterfeys tək axtarışlar üçün əladır, amma bir neçə min asteroidin orbital trayektoriyasına ehtiyacım vardı. Beləliklə, bu layihə üçün hər bir asteroid üçün URL təqdimatlarını qurmaq üçün HORIZONS Batch-Interface təlimini istifadə etdim və sonra hər bir obyekt üçün məlumat istəmək üçün bir veb kazıyıcı yazdım: 3_fetch_data.ipynb.

    Bu kodu açıq mənbədən alıram, çünki HORIZONS xüsusi olaraq qırmağa imkan verir və hətta dərsliklər və nümunə kodu təqdim edir. Ancaq ilk dəfə bir veb kazıyıcı istifadə edirsinizsə, kazıyıcıların ya təsadüfən və ya qəsdən etik ola bilməyəcəyini bilmək vacibdir. Ən yaxşı ssenaridə belə, server sahibinin pul və mənbələrə xərclənən bant genişliyindən istifadə edirsiniz. Ən pis halda, kiminsə təhlükəsizliyi və məxfiliyi üçün real nəticələri olan məlumatları ictimailəşdirə bilərsiniz. Avtomatik bir kazıyıcı çalıştırmadan əvvəl düşünməyə çalışdığım bəzi suallar:

    • Bunun əvəzinə istifadə edə biləcəyim ümumi bir API və ya verilənlər bazası varmı?
    • Bu məlumatları yaradan şəxs bir kazıyıcı tərəfindən toplandığını bilirmi?
    • Verilənlər gerçək insanları müəyyənləşdirə və ya izləyə bilərmi?
    • Mənim kazıma layihəm məlumat sahiblərinə kömək edirmi və ya bir şəkildə cəmiyyətlərinə geri verirmi?
    • Sıyırıcım özünü dəqiq müəyyənləşdirir və problem yaranarsa əlaqə məlumatı verir?

    Bu layihədə bu xəritədə istifadə olunan bütün çıxış sənədlərini məlumat qovluğuna daxil etdim, beləliklə xəritəni yenidən yaratmaq istəyirsinizsə, hörümçəyi yenidən işə salmaq əvəzinə verilən məlumatları istifadə edin.

    Sonra, fərqli məlumat bölmələri ilə təxminən on Python qurdum. Məsələn, orbit yollarını və səpələnmə nöqtələrini ayrı fayllar kimi saxladım və izahatlı mətni ayrıca qeyd etdim. Photoshop və ya Illustrator-da bölmə spesifik effektləri asanlıqla tətbiq edə bilmək üçün tez-tez məlumat qurmaq üçün məlumatları bölürəm.

    Fərqli orbital məlumatların xəritələnməsi

    Vaxt: Əvvəlcə hər bir asteroidi 10 il əvvələ çatan orbit quyruğu ilə xəritələşdirmək istədim. Ancaq bir çox asteroiddə kifayət qədər məlumat yox idi və daxili asteroidlər o qədər sürətli hərəkət edirdi ki, xəritə üst-üstə düşən xətlərdən oxunmurdu. Beləliklə, sonunda asteroid quyruqları mümkün olan ən son məlumat nöqtəsinə, ya da 10 ilə, ya da obyektin orbitinin dörddə birinə çatır - ən kiçik olanı .. Bütün planetlərin (Neptun xaricində, olmayan 1950-dən əvvəl mövcud olan məlumatlar).

    Həm də uzun müddət orbit trayektoriyalarını qurmağın müxtəlif yollarını sınaqdan keçirdim. Although I didn’t end up using the code, I still really like the orbit ribbons on the far left (the ribbon thickness shows the orbit movement in the z axis):

    Distance from the sun: I used a radial logarithmic plot to map orbit trajectories, with the minimum distance at the center of the plot set to 27,000,000km. In our solar system there are disproportionately more objects closer to the sun, so it's very hard to differentiate important objects like planets using a linear scale:

    Diametr: The size of each object is also scaled to a separate logarithmic scale. If the size is unknown (which is the majority of objects in the outer solar system) I marked the object using a dashed scatterpoint angled to the direction of motion.

    Name: In the outer solar system there are only 78 named asteroids, so I annotated all of these. For the inner solar system, I tried to annotate all of the largest objects of each asteroid class (I removed some when multiple markers were overplotted on top of each other). I also included many of the named asteroids of relatively rare orbit classes. Finally, I annotated about 50 additional asteroids with names I liked, like Moomintroll, O’Keefe, and Sauron.

    Orbit direction: In annotated objects, the direction of text follows the direction of motion (Ka'epaoka'awaela is the only named object in this map moving clockwise). In non-annotated objects the orbit tail shows the direction of motion.

    Orbit classification: I also used colors to encode the orbit classifications of each asteroid. For maps with a lot of different elements, I like to save my design settings as a CSV file so I can easily try out different color schemes without rewriting any code. In this project the ./data/plotting_functions/colors.csv file maps each type of object (comets, main belt asteroids, etc) to a specific color.

    Saving Matplotlib figures

    I usually save figures as a PDF so I can edit the text and shapes in Illustrator. There are a couple standard commands I use to export Matplotlib figures so they're easy to edit:

    After saving the figure, the PDF file needs to be edited so that each object can be manipulated individually. In Illustrator, select everything in the file and then go to Object --> Clipping Mask --> Release . At this point you can also delete the background and axis border objects, if you included them in the output file.

    Map design in Illustrator and Photoshop

    I've included a small section of the map in the figures folder as the Photoshop file asteroid_sample.psd . The file is small enough to upload online, but since it still has the original layers you should be able to use it as a reference for layering effects.

    Gradient effect for orbit tails

    One of the most important effects in this map is the gradient color in the orbit tails. You can simulate this in Python, but these methods are difficult to implement for a map with 18,000 paths, each containing

    4000 data points. Instead, you can apply gradient colors in Illustrator:

    1. Select all strokes of the same color using Select -> Same -> Stroke color
    2. Change the stroke color to a gradient and select the Stroke along path option.
    3. Change both sides of the gradient slider to the desired color. Set the right side to 100% opacity and the left to 0%.

    Text Annotation in Illustrator

    To emphasize the radial axis on this map, I decided to label the asteroid names radially as well. First I used Python to plot all of the asteroids I wanted to label in one PDF output file. Next I opened the file in Illustrator and manually adjusted each label. For most asteroids, I tried to place the text so that it followed the orbit tail just behind the scatterpoint of the object itself:

    1. Use the Type on a Path tool to copy and paste the text for each object onto its orbit path vector.
    2. Use Paragraph -> Left indent to offset the label from the object marker.
    3. Use Character -> Set the baseline shift to center the text vertically along the orbit.

    The asteroid belt objects were too close together to plot this way, so I shifted the names radially to a nearby spot with a little more room. To do this I needed a lot of concentric circle vectors (to type the names onto), as well as label lines pointing from the center of the object to the shifted name label. The python output already includes these label lines in the correct place and angle, but the length needs to be adjusted in Illustrator:

    1. Use the Direct Selection Tool to move a vertex from this generated line to an annotation point near the text. While moving the point, the pink helper text Line Extension should be visible the entire time.
    2. Use the Direct Selection Tool to remove the unused annotation vertex on the opposite side of the scatterpoint.

    Making concentric circles for the labels was a little more involved:

    1. Create one circle the size of the entire map, and one small circle centered in the middle.
    2. Go to Object -> Blend -> Blend Options and set the Blend Options to Specified Steps : 200
    3. Select both objects, then go to Object -> Blend -> Make
    4. Select the new blended object, then go to Object -> Blend -> Expand
    5. Use the Type on a Path tool to copy and paste the text for each object onto one of the concentric circles an appropriate distance away.
    6. Adjust the label line if necessary to point to the text.

    Glow Effect and Text Shadows in Photoshop

    To create a glow effect around an object, duplicate the object layer and go to Filter --> Blur Gallery --> Field Blur . For glowing text I usually create two blur layers set to 20% opacity - one with a Blur of 4px and the other 10px. In this map I added a glow effect to the text labels and all of the scatterpoints. You can also make a shadow effect in almost exactly the same way: Before applying the Field Blur , change the color of all objects in the duplicated layer to the color you'd like to use for the shadow. I think it's easiest to change the colors in the original Illustrator image instead of in Photoshop (especially for text and complex object shapes).

    I wanted the maps in this series to look cohesive, so I made a palette of

    70 different colors and picked from these choices in every map. I also used the same two fonts (Redflowers and Moon) in all maps. You're welcome to use the color palette and font styling if you'd like.

      Astronomy. Andrew Fraknoi, David Morrison, Sidney C. Wolff et al. OpenStax 2016. . NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology 2019. . NASA PDS: Small Bodies Node. JPL Solar Dynamics Group. . NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology 2001. . NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology. . NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, CNEOS Center for Near Earth Object Studies. 2019. . W.R. Johnston. NASA Planetary Data System, 2018
  • Fonts:Moon by Jack Harvatt and RedFlower by Type & Studio.
  • Advice: Thank you to Jeff Heer, Chloe Pursey, and Leah Willey for their helpful advice in making this map.
  • Data: The data in this repository belongs to the original authors of the data. Please use the references section to look up the original version. In cases where I edited or revised the data, I impose no additional restrictions to the original license. Any data files I created myself are shared under the ODC Open Database License.

    Artwork: The artwork included in this repository are shared under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.


    Scale Model of the Solar System

    A solar system is a group of planets and other space material orbiting (going around) a star. In our solar system, that star is better known as the Sun and the planets are Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune.

    The solar system models you&rsquove seen before probably don&rsquot show how much bigger some planets are than others, or, more importantly for space travel, how far away the planets are from the Sun and each other. The Earth is about 150 million kilometers (93 million miles) from the Sun. Because this distance is so important to us Earthlings, it has been given a special name, called the Astronomical Unit (A.U.) for short. The Earth is one astronomical unit from the sun. Planets that are closer to the Sun than the Earth have a measured distance of less than one A.U. while objects farther from the Sun than Earth have a measured distance of greater than one A.U.

    The size of a planet can be determined from its diameter. Diameter, you might remember from math class, is the distance from one end of circle or sphere to another side, going through the middle.

    In this activity, you will make two scale models of the solar system. A scale model uses the same measurement ratios as the real object does. The first model will compare the distance the planets are from the sun in astronomical units, the other model will compare the size of the planets using diameters in kilometers. You probably won&rsquot be able to display either of these models, but you will learn a lot about the real dimensions of space.

    Problem

    How can we make a solar system scale model?

    We want out model to reflect the relative distances and sizes of the planets.

    Materials:

    • Meter stick (this project is much easier if you use the metric system&mdashbesides, scientists always use this system!)
    • Big outdoor space, at least 33 meters long. Do your experiment on a day that is not windy.
    • Paper
    • Pencil
    • Large glass or small bowl
    • Scissors
    • Black marker
    • Optional: Eight friends to hold your planets, or you can set the planets down on the ground after you measure the distance from the Sun.
    • Optional: Camera to make a permanent record of your model.

    Procedure: Scale Model of Distances from Sun

    1. Trace 9 circles using the bowl as a guide. Because the distance scale model only is concerned about distances between the planets, you can make all the planets the same size.
    2. Label the circles Sun, Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune.
    3. Cut the circles out.
    4. Position yourself as the Sun.
    5. Give each of your friends a cut-out planet to hold.
    6. Have your friends position themselves the following distances from you. (Note that some of the measurements are in centimeters rather than meters. A centimeter is 1/100 of a meter, just like a cent is 1/100 of a dollar).

    Materials:

    • Metric ruler
    • White poster board
    • Pencil
    • Drafting compass (the kind you draw circles with)
    • Scissors
    • Permanent Marker

    Procedure: Scale Model of Relative Diameters of Planets

    1. First, we need to compare the diameter of the Earth to that of the other planets. Remember that diameter is the length of a straight line going through the middle of a circle. The Earth&rsquos diameter is 12,760 km. We can divide the diameter of the Earth into the diameters of all the planets, to get a relative comparison.
    1. Use the ruler to draw a line for the diameter. Start with drawing the relative diameters of Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune.
    2. Using the compass, draw circles around the diameters.
    3. Fit in the smaller planets (Earth, Mercury, Venus, and Mars) around where you drew the bigger planets.
    4. Label the planets, so you don&rsquot forget which is which when you are cutting them out. For tiny planets, you might have to use an abbreviation.
    5. Cut your planets out.

    Results

    When you build the scale model of solar system distances, you will undoubtedly notice that some of your friends will be much closer together than others. Some of your friends will have to stand quite close to each other, while others will be far enough away to have a hard time hearing you! When you compare the sizes of the planets, Jupiter and Saturn will seem gigantic compared to the others.

    The inner planets of the solar system Mercury, Venus, Earth and Mars are relatively close to the Sun and each other, while the outer planets are relatively distant from each other and the Sun. The material that makes up the solar system is not distributed evenly. The Sun, Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune make up the bulk of the material in the solar system. Our own planet is tiny in comparison!

    Going Further

    Do you want to make a scale model of the solar system where həm də the distances and diameters are proportional to reality? This table expresses the diameters in A.U, so the size of the planet is correct proportion to its distance from the sun. Remember we set 1 AU, the distance between the Earth and Sun, as equal to 1 meter.

    As you can see, all the planets would be too tiny to trace and out using equipment you have at home. What this table does remind you of is that space is, as the name suggests, mostly empty, and even big planets make up a tiny part of our solar system.

    Disclaimer and Safety Precautions

    Education.com provides the Science Fair Project Ideas for informational purposes only. Education.com does not make any guarantee or representation regarding the Science Fair Project Ideas and is not responsible or liable for any loss or damage, directly or indirectly, caused by your use of such information. By accessing the Science Fair Project Ideas, you waive and renounce any claims against Education.com that arise thereof. In addition, your access to Education.com's website and Science Fair Project Ideas is covered by Education.com's Privacy Policy and site Terms of Use, which include limitations on Education.com's liability.

    Warning is hereby given that not all Project Ideas are appropriate for all individuals or in all circumstances. Implementation of any Science Project Idea should be undertaken only in appropriate settings and with appropriate parental or other supervision. Reading and following the safety precautions of all materials used in a project is the sole responsibility of each individual. For further information, consult your state's handbook of Science Safety.


    Videoya baxın: YUPİTERİN həyat üçün əhəmiyyəti (Oktyabr 2021).