Исследование кометы 2010 года по наблюдениям с космической орбитальной обсерватории SOHO.
18.01.2010 18:38 | Н. Н. Гомулина

Исследование кометы 2010 года по наблюдениям с космической орбитальной обсерватории SOHO.

Методика организации учебно-исследовательской работы учащихся

Гомулина Н.Н.

Как организовать учебную проектную работу учащихся по астрономии? Одним из способов организации такой работы может являться постоянный мониторинг солнечной активности по данным, получаемым с приборов SOHO.

Иногда учащимся удается получить интересные данные, заранее не известные, тогда учебная проектная деятельность и переходит в учебно-исследовательскую работу.

Московская гимназия на Юго-Западе № 1543 в течение нескольких лет проводит изучение солнечной активности, в том числе по наблюдениям с космической солнечной обсерватории SOHO. Астрономия, как предмет, преподается в данной гимназии в полном объеме.

Солнечная активность оказывает влияние на самые разные сферы жизни на Земле, поэтому исследованию и прогнозированию солнечной активности должно уделяться большое внимание. Солнечная активность – это совокупность активных образований (пятен, протуберанцев и т.п.) и нестационарных динамических явлений (вспышек, всплывающих магнитных потоков) в солнечной атмосфере. Каждое из этих явлений оказывает свое влияние на Землю. В процессе мониторинга солнечной активности в гимназии были сделаны различные работы, например, по анализу изображений кометы Мак-Нота в 2007 году при прохождении перигелия, определения корреляции между климатом и солнечной активностью.

В процессе постоянного мониторинга по наблюдениям с приборов LASCO-С2 и LASCO-С3, которые постоянно регистрируют изображения пространства около Солнца, можно найти кометы, которые ранее не регистрировались. В январе 2010 года такая комета была выявлена. Поскольку данная работа проведена до появления официального названия кометы, то она была названа просто кометой 2010.

Как организовывалась работа учащихся?

Была выдвинута гипотеза: если проанализировать данные изображений кометы 2010 года с космической солнечной обсерватории SOHO, можно сделать выводы о возможном орбитальном движении кометы и об особенностях данной кометы.

Исходя из сформулированной гипотезы, для достижения цели исследования, были поставлены следующие задачи:

1. Проведение анализа соответствующей научной литературы, посвященных проблемам движения комет Крейца.
2. Изучение изображений движения кометы 2010 г по данным с космической обсерватории SOHO, в частности, полученные с приборов LASCO-С2 и LASCO-С3 .
3. Построение изображений поэтапного движения кометы.
4. Анализ данных об орбитальном движении кометы и возможном отнесении данной кометы к семейству комет Крейца.
5. Создание видеофрагментов движения кометы.

Мониторинг солнечной активности включает в себя и наблюдения с приборов LASCO-С2 и LASCO-С3 (технология искусственного солнечного затмения, приборы Large Angle and Spectrometric Coronagraph) космической солнечной обсерватории SOHO. В процессе мониторинга солнечной активности в конце 2009 года и 3 января 2010 года были выявлены два события, никак не связанные с солнечной активностью, но важные для образовательных целей:

1. Появление на изображениях приборов LASCO-С2 и LASCO-С3 планеты Венеры.
2. Обнаружение кометы, «сгоревшей» в атмосфере Солнца.

Учащихся заинтересовало явление падение кометы на Солнце, поэтому часть учащихся провели исследование именно этого вопроса.

Околосолнечные кометы Крейца – это семейство комет, которые подлетают к Солнцу на достаточно близкие расстояния. Они названы в честь астронома Генриха Крейца, который впервые показал их взаимосвязь между собой.

Рис. 1. Наблюдения с LASCO-С2. Комета 3 января 2010 года 9 часов 54 мин	Рис. 2. Наблюдения с LASCO-С3. Справа – планета Венера

За 14 лет наблюдения за Солнцем с помощью обсерватории SOHO было зафиксировано около 1500 комет. Из них только 83% комет относятся к семейству комет Крейца. Кометы семейства Крейца являются долгопериодическими и обладают вытянутыми орбитами с эксцентриситетом, близким к 1.

Комета 2010 является по оценкам учащихся самой крупной за весь период наблюдений, по крайней мере, на изображениях она выглядит самой крупной.

Рис. 3. Слева: изображение кометы Крейца по наблюдениям с SOHO, 23 декабря 1996 г. Справа: изображение кометы 2010 по наблюдениям с SOHO, 3 января 2010 г. Наблюдения с LASCO-С2.

Для выяснения возможных особенностей орбиты кометы была поставлена задача оценки скорости кометы по изображениям.

Рис. 4. 3 января в 6 часов 54 мин	Рис. 5. 3 января в 12 часов 6 мин

Оценка скорости кометы говорит о том, что данная комета принадлежит к семейству комет Крейца, имеет параболическую скорость и является кометой, принадлежащей к Солнечной системе.

Затем сделаны обобщающие рисунки в Adobe Photoshop.

Рис. 6. Коллаж из 5 изображений кометы 2010. LASCO-С3. Явно видно, что размеры хвоста кометы увеличиваются при приближении к Солнцу.

Рис.7. Коллаж из 8 изображений кометы 2010. LASCO-С2

Далее анализировались размеры кометы в зависимости от расстояния от Солнца. Было показано, что размеры хвоста кометы увеличивались при приближении к Солнцу. Размерами ядра кометы можно пренебречь, поэтому данные измерения касаются только размеров видимой части кометы 2010.

По мере приближения кометы к Солнцу, начиная с 12 часов 06 минут, ее размеры определить трудно, так как она становится практически невидимой, испаряясь под влиянием излучения Солнца. Поэтому последние изображения кометы не были включены в коллаж, но видны на видеофрагменте.

Были получены результаты реальных наблюдений кометы 2010, которые нельзя было предсказать заранее. Получена зависимость величины хвоста кометы от расстояния от Солнца. Зафиксированы изображения кометы 2010 года, падающей на Солнце, самой крупной из семейства Крейца.

Ценность научных данных ясна – это получение изображений падения кометы 2010 года на Солнце. По результатам были сделаны видеофрагменты.

Результаты можно использовать в образовательных целях при обучении астрономии в школах и вузах.

Литература:

1. Орбитальная обсерватория SOHO http://sohowww.nascom.nasa.gov/
2. Околосолнечные кометы Крейца. http://ru.wikipedia.org/
3. Пролет кометы около Солнца. http://galspace.spb.ru/index124.html
4. Солнечная система. Астрономия и астрофизика. Под. Ред. Сурдина В.Г. М., Физматлит, 2008.

Публикации с ключевыми словами: методика преподавания - кометы Публикации со словами: методика преподавания - кометы
См. также: Комета Лавджоя над Великой Китайской стеной Комета Лавджоя в Новом году Комета Лавджоя над ветряной мельницей Комета Лавджоя в развалинах замка Мерби Комета Лавджоя перед галактикой M63 Удивительная комета ISON Комета ISON до и после Все публикации на ту же тему >>