Astronomija

Kaip sumažinti Saulės sistemos duomenis iki imituojamų verčių

Kaip sumažinti Saulės sistemos duomenis iki imituojamų verčių


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Gerai, man labai gėda dėl to, kad paklausiau to ypač, kai genialiai studijavau fiziką, tačiau yra kažkas, kas mane klaidina dėl modeliavimo, kuriame dirbu.

Atkuriu Saulės sistemą n-kūno modeliavime, kurį programavau anksčiau. Ir man kyla problemų mažinant saulės duomenis. Taigi net jei metriniams vienetams naudoju kg ir km, reikšmės yra daug didesnės, nei kintamieji gali turėti programuojant. Be to, kaip kai kurie iš jūsų žino, didesnė vertė, didesnė slankiojo kablelio klaida. (klaidų triukšmas duomenyse) Be to, tai lėtina apdorojimą.

Nusprendžiau sumažinti duomenis su atskaitos tašku ir tam žemės spindulį paėmiau kaip 1 vienetą. Ir pagal tai sumažino kiekvieną kitą atstumą ir spindulį. (Taigi vienetas yra 6371 km, kad tik būtų aišku)

Bet nesu tikras, ar turėčiau sumažinti masę, ar ne. Mano sveikas protas sako, kad turėčiau sumažinti masę, todėl kiekvieno kūno tankis turėtų išlikti toks pats. Taigi aš paėmiau tankį ir apskaičiavau naują kiekvieno kūno masės vertę su nauju sumažintu spinduliu. Bet aš kažkaip negalėjau savęs įtikinti, ar tai tiesa, ar ne. Taigi aš čia, prašau jūsų :) Ar aš taip pat turėčiau sumažinti masę?

PS.1: Aš naudoju $ F = GMm / r ^ 2 $ skaičiavimų lygtis kaip įprasta. (Kartojamas per kiekvieną kūno porą)

Jei yra kitų panašių į mane programuotojų, kurie domisi tokiu modeliavimu, kaip jūs įvykdėte šią duomenų dydžio problemą? Ar yra geresnių sprendimų nei mažinti vertes?

PS. Aš sukūriau „Excel“ failą, kuris atlieka mastelio konvertavimą. Taigi dalinuosi lapu „OneDrive“. (http://1drv.ms/1NIekGo) Jei galėtumėte patikrinti mano skaičiavimus ir vertes, man taip pat būtų labai naudinga. Ačiū už bet kokią pagalbą.


Kaip savo komentare paminėjo barrycarteris, turėtumėte labiau rūpintis vienetais, o ne mastais.

Paprastai geriausia laikytis įprastų vienetų, kuriuos žmonės atpažįsta. (Tai leis jums galvą tiesiai palengvinti ir kitiems bus lengviau peržiūrėti jūsų darbą.) Astronomijoje tai šiek tiek skiriasi nuo standartinių SI vienetų, nes viskas yra - sakysime -didelis, ir skaičiai greitai praeina iš rankų (kaip jūs pastebėjote). Štai keli vienetai, siūlomi astronominės vienetų sistemos Vikipedijos puslapyje:

  • Laikas: Diena. Tai tikriausiai nėra per svarbu, todėl drąsiai naudokite čia sekundes. (Galų gale, tai tik 5 dydžių skirtumas.)
  • Mišios: Yra keletas konvencijų, bet aš asmeniškai labiausiai mačiau saulės mases. Kadangi jūs modeliuojate mūsų saulės sistemą, tai yra patogi nuoroda.
  • Ilgis: Aš tikrai naudočiau astronominius vienetus. (Koks tinkamas vardas!)

Jei laikysitės šių vienetų, turėtumėte sugebėti apriboti klaidas dėl apvalinimo ir sumažinti didelių skaičių skaičiavimo apkrovą.


Apsvarstykite beveik apskritą orbitą. Vidutiniškai $ v = 2 pi r / T $, o gravitacijos jėga subalansuoja išcentrinę jėgą: $$ {GM m over r ^ 2} = {mv ^ 2 over r} = {4 pi ^ 2 mr over T ^ 2} $$ Išspręskite $ G $ ir pakeiskite Žemės orbitos aplink Saulę vertes: $$ G = {4 pi ^ 2 r ^ 3 over MT ^ 2} = 4 pi ^ 2 { mathrm {AU} ^ 3 virš M _ { odot} mathrm {y} ^ 2} $$ Jei norite dienos vienetų, naudokite konversijos koeficientą, kad atšauktumėte metus: $$ G = 39.5 { mathrm { AU} ^ 3 virš M _ { odot} mathrm {y} ^ 2} kairės ({1 mathrm {y} daugiau nei 365,25 mathrm {d}} dešinė) ^ 2 = 2,96 kartus 10 ^ {- 4} { mathrm {AU} ^ 3 virš M _ { odot} mathrm {d} ^ 2} $$ Veiksnio etiketės metodas taip pat veikia, jei pradedate nuo MKS vertės: $$ G = 6,67 kartus 10 ^ {- 11} mathrm {m ^ 3 virš kg s ^ 2} kairė ({1 mathrm {AU} virš 1,496 kartus 10 ^ {11} mathrm {m }} dešinė) ^ 3 kairė ({1.99 kartus 10 ^ {30} mathrm {kg} virš 1 M _ { odot}} dešinė) kairė ({86400 mathrm {s} daugiau nei 1 mathrm {d}} dešinėje) ^ 2 = {2,96 kartus 10 ^ {- 4} { mathrm {AU} ^ 3 virš M _ { odot} mathrm {d} ^ 2}} $$ galioja Atlikimo testai parodys, ar jūsų modeliavimas veikia tinkamai. Sukurkite įvairias paprastas sistemas, kuriose aiškiai suprantate, kas turėtų atsitikti, tada patikrinkite, kas iš tikrųjų vyksta.


Aš pats kurį laiką programavau vieną. Aš naudoju pilnus SI vienetus kartu su dvigubais (64 bitų plaukiojančiais skaičiais). Jie puikiai tinka mūsų Saulės sistemos mastui ir vis dar yra labai tikslūs.

var sun = nauja žvaigždė (); saulė. Pozicija = naujas Vector3D (0,0,0); saulė. Greitis = naujas Vector3D (0,0,0); saulė. Masė = 1.998855e30; var zeme = nauja planeta (); žemė.Masa = 5.9722e24; žemė. Pozicija = naujas Vector3D (0, 149.6e9, 0); earth.Velocity = new Vector3D (29780,0,0); sistema. Pasaulis. Objektai. Pridėti (saulė); system.World.Objects.Add (žemė);

Jei jus domina, mano simuliacijos kodas yra „github“: https://github.com/RononDex/Simulation

Pats modeliavimas yra poaplankyjeModeliavimas. Testavimas


Astronomijos pamokos planas: kokia yra Saulės sistema?

Astronomija, kaip ir Saulės sistemos dydis, yra tokia didžiulė tema, kad ją mokyti gali būti nelengva. Tai žavi tema ir yra tiek daug kampų, kuriuos reikia pasirinkti, bandant efektyviai dėstyti astronomiją.

Mūsų patirtis rodo, kad daugumoje valstybinių mokyklų astronomija mokoma taip, kad nekeltų baimės ir nesusidomėtų šia tema. Dauguma astronomijos kursų nėra interaktyvūs ir tai tikrai yra tema, kurią reikia praktiškai nagrinėti. „Powerpoint“ ir paskaitos to nenupjaus.

Taigi mes sukūrėme pamokos planą, sudarytą iš Tūkstančio kiemų modelis arba Žemė kaip pipirai sukūrė Guy Ottewellas.

Ši pamoka veda vaikus lauke ir palaiko energiją bei įsitraukimą. Tikslas yra išmokyti visatos dydį ir mastą realistiškai - sudėtingas užsiėmimas atsižvelgiant į temos milžiniškumą!


Prieigos parinktys

Gaukite visą žurnalo prieigą vieneriems metams

Visos kainos yra NET kainos.
PVM bus pridėtas vėliau kasoje.
Mokesčių apskaičiavimas bus baigtas kasos metu.

Gaukite ribotą ar visą straipsnį prieigą prie „ReadCube“.

Visos kainos yra NET kainos.


Planetos dydžio ir atstumo palyginimas

Studentai naudoja metrinius matavimus, įskaitant astronominius vienetus (AU), kad ištirtų mūsų Saulės sistemos planetų santykinį dydį ir atstumą. Tada jie naudoja mastelį santykiniam atstumui modeliuoti.

Žemės mokslas, astronomija, patirtinis mokymasis, matematika

Čia pateikiami „NG Education“ programų ar partnerių, kurie pateikė ar pateikė šio puslapio turinį, logotipai. Programa

Nuorodos

Interneto svetainė

1. Peržiūrėkite planetų tvarką ir santykinius mūsų Saulės sistemos dydžius.
Parodykite NASA iliustraciją: Visi planetos dydžiai. Paprašykite mokinių nurodyti Žemės vietą. Tada meskite jiems iššūkį identifikuoti visas planetas, esančias nuo saulės (iš kairės į dešinę): vidines planas - Merkurijų, Venerą, Žemę, Marso išorines planetas Jupiterį, Saturną, Uraną, Neptūną ir Plutoną. Priminkite studentams, kad Plutonas nebėra laikomas mūsų Saulės sistemos planeta. 2006 m. Jis buvo pažemintas į nykštukinės planetos statusą. Nurodykite asteroidų juostos (tarp Marso ir Jupiterio) ir Kuiperio juostos (pro Plutoną) vietas, jei jos būtų įtraukta į šią iliustraciją. Paaiškinkite mokiniams, kad iliustracijoje parodyta, kad planetos yra santykinio dydžio. Klauskite: Kaip manote, ką reiškia santykinis dydis? Iš studentų sužinosite, kad nuotraukos rodo, kokios yra planetos, palyginti su viena su kita ir su saule. Klauskite: Kuri planeta yra mažiausia? (Merkurijus) Kuris yra didžiausias? (Jupiteris)

2. Paprašykite mokinių rinkti duomenis ir palyginti planetų dydžius.
Skirstykite mokinius į mažas grupes. Kiekvienai grupei paskirstykite po vieną darbalapio „Planetary Size Comparison“ kopiją. Paprašykite grupių naudoti interaktyvų planetos dydžio palyginimą, kad surastų ir užregistruotų duomenis apie planetos skersmenį ir santykį. Klauskite:

  • Ką pastebite apie planetų dydį? (Galimas atsakymas: vidinės uolėtos planetos yra mažesnės už išorines dujines.)
  • Kaip manote, kaip palyginami planetų dydžiai? (Galimas atsakymas: planetų dydžiai labai skiriasi. Vienos yra gana mažos, o kitos - itin didelės.)
  • Ar būtų lengva modeliuoti planetos dydžius? Kodėl ar kodėl ne? (Galimas atsakymas: Ne, dėl didelių dydžio skirtumų.)
  • Kaip galėtume modeliuoti skirtumus? Kokie kasdieniai daiktai galėtų atspindėti planetas ir saulę? (Galimi atsakymai: žirniai / paplūdimio kamuoliuko smėlio / oranžinės spalvos grūdeliai)

Paprašykite mokinių aptarti atsakymus savo mažose grupėse. Tada susivienykite į klasę, kad aptartumėte studentų idėjas.

3. Sukurkite astronominio vieneto (AS) pagrindą.
Paaiškinkite studentams, kad astronominis vienetas arba AU yra supaprastintas skaičius, naudojamas apibūdinti planetos atstumą nuo saulės. Tai ilgio vienetas, lygus vidutiniam atstumui nuo Žemės iki saulės, maždaug 149 600 000 kilometrų (92 957 000 mylių). Tik Žemei gali būti priskirtas AU 1. Planetoms, esančioms toliau, AU būtų daugiau nei 1 planetoms arčiau, AU būtų mažiau nei 1. Klauskite: Kaip manote, kodėl mokslininkams naudinga naudoti astronominius vienetus? (Galimas atsakymas: atstumai Saulės sistemoje yra labai dideli. Naudojant AU, skaičiai gali būti valdomi arba mažesni, todėl galime lengvai apskaičiuoti labai didelius atstumus.) Kokie yra iššūkiai, naudojant vietoj kilometrų ar mylių? (Galimas atsakymas: naudojant kilometrus ar mylius būtų sunkiau skaičiuoti ir būtų klaidos matavimuose, reikalinguose tiksliai nusiųsti zondą ar nusileidimo į kitą planetą.) Paaiškinkite studentams, kad astronominis vienetas suteikia galimybę išreikšti ir susieti objektų atstumus ir atlikti astronominius skaičiavimus. Pavyzdžiui, teigdamas, kad Jupiterio planeta yra 5,2 AU (5,2 Žemės atstumai) nuo saulės ir kad Plutonas yra beveik 40 AU, galite lengviau palyginti visų trijų kūnų atstumus.

4. Supažindinkite su modeliavimo veikla.
Pasakykite mokiniams, kad jie stos už planetų ir planetų objektų, kad sukurtų santykinių planetų dydžių ir santykinių atstumų modelį. Parodykite NASA iliustraciją: kokia didelė Saulė? suteikti studentams galimybę suprasti santykinį planetų dydį, palyginti su kasdieniu daiktu, pavyzdžiui, krepšiniu. Įsitikinkite, kad mokiniai supranta, kad atstumai tarp planetų yra labai dideli, palyginti su kiekvienos planetos dydžiu. Todėl labai sunku sukurti tikslią mūsų Saulės sistemos skalę, todėl ši veikla bus sutelkta į atstumo palyginimą.

5. Tegul grupės sukuria santykinių planetų atstumų modelius.
Skirstykite mokinius į 9, 10 arba 11 grupes, priklausomai nuo klasės dydžio. (Jei 9, vienas studentas atstoja saulę, o likę studentai - 8 planetas, jei 10, saulę, planetas ir asteroidų juostą, jei 11, saulę, planetas, asteroidų diržą ir Kuiperio diržus) Nuveskite studentus į didelę teritoriją, pvz. kaip gimnazija ar tuščia automobilių stovėjimo aikštelė. Jums reikės pakankamai vietos, kad kiekviena grupė galėtų išsiskleisti ir sukurti savo modelį, naudodama šią skalę, o kiekvienas žingsnis būtų lygus maždaug 1 metrui (apie 3,28 pėdos):

  • Saulė: stovi teritorijos pakraštyje
  • Merkurijus = 1 žingsnis nuo saulės
  • Venera = 2 žingsniai nuo saulės
  • Žemė = 2,5 žingsnio nuo saulės
  • Marsas = 4 žingsniai nuo saulės
  • Asteroido diržas = 8 žingsniai nuo saulės
  • Jupiteris = 13 žingsnių nuo saulės
  • Saturnas = 24 žingsniai nuo saulės
  • Uranas = 49 žingsniai nuo saulės
  • Neptūnas = 76 žingsniai nuo saulės
  • Kuiperio diržas = 100 žingsnių nuo saulės

Pabrėžkite, kad šioje skalėje saulės skersmuo būtų mažesnis nei 1,3 centimetro (0,5 colio). Paprašykite mokinių aprašyti, ką jie pastebi apie planetų atstumus nuo modelio. Jei reikia, leiskite vienam mokiniui iš kiekvienos grupės įdėti daiktą į savo vietą ir apeiti savo grupės modelį, kad atliktumėte stebėjimus.

6. Paprašykite mokinių užmegzti matematinį ryšį.
Kiekvienai grupei išdalykite darbalapio „Saulės sistemos išplėtimas“ kopijas. Paprašykite mokinių perskaičiuoti kiekvienos planetos orbitos žingsnių skaičių, kurį riboja turimo ploto dydis. Norėdami patikrinti grupes ir # 8217 darbą, naudokite pateiktą atsakymo klavišą. Tada paprašykite studentų atkurti modelį.

Neformalus vertinimas

Tegul studentai dirba savarankiškai ir raštu apibendrina tai, ką sužinojo apie mūsų Saulės sistemą, įskaitant:

  • planetų vietos saulės ir viena kitos atžvilgiu
  • santykinis planetų dydis, įskaitant Žemę
  • santykiniai planetų atstumai
  • bet kokias išvadas, kurias jie gali padaryti apie asteroido diržo ir Kuiperio diržo vietas

Mokymosi pratęsimas

Paraginkite studentus praktikuoti kiemo astronomiją. Tam tikru paros ir metų laiku plika akimi galima apžiūrėti Merkurijaus, Veneros, Marso, Jupiterio ir Saturno planetas. Studentai gali naudoti Žurnalas „Dangus ir teleskopas“ # 39s „Sky at a Glance“ funkcija, skirta sužinoti, kokios planetos matomos naktiniame danguje ir kur ieškoti. Paprašykite mokinių pranešti klasei apie tai, ką jie pastebėjo.


Kaip sumažinti Saulės sistemos duomenis iki imituojamų verčių - Astronomija

Saulės spinduliuotės ir dalelių masės praradimas, -9,13 * 10 ^ -14 Saulės masės per metus ar daugiau, lemia, kad planetų orbitos plečiasi tuo pačiu greičiu, o jų periodai ilgėja dvigubai greičiau. Deja, pagal dabartinį astronominio vieneto (AU) apibrėžimą, pagrįstą fiksuota Gauso gravitacijos konstanta kGS = 0,01720209895 (AU) ^ 1,5 / per dieną, AU metrinė vertė AUmet turi mažėti 1/3 šio greičio, visa tai normos, išreikštos logaritmiškai. Planetų progresas palei jų orbitą su laiku sulėtėja kvadratiškai. Pavyzdžiui, per vieną šimtmetį Merkurijus atsiliktų nuo pozicijos, numatytos naudojant pastovią saulės masę beveik 1,4 km, per du šimtmečius - 5,5 km. AUmet reikšmė gali būti pastovi ją iš naujo apibrėžiant, remiantis etaloniniu saulės masės vienetu, pvz., Saulės masė esant J2000, Saulės Gauso gravitacijos konstanta kGS, naudojama apibrėžiant AU, galėtų būti apibrėžta proporcingai kvadratinei šaknies daliai. saulės masė. Padidėjęs efemeridų tikslumas nustatytų naudingas ribas nuostoliams, atsirandantiems dėl ašies emisijos (Sikivie 2005). Be ašies emisijos, pusiau pagrindinė Žemės ašis auga 1,37 m / cy, o didžiausia leistina tokia emisija yra 1,57 m / cy. Remiantis pagrįstomis prielaidomis apie alternatyvias gravitacijos teorijas, radaro vėlavimo duomenys naudojami norint parodyti, kad kintančios Niutono gravitacijos konstantos poveikis yra nereikšmingas.


261 problema: LRO - Mėnulio riedulių paieška Studentai naudoja naujausią „Apollo-11“ nusileidimo zonos vaizdą ieškodami didelių mėnulio riedulių. [Įvertinimas: 6-8 | Temos: mastelis, santykis, proporcija] [Spauskite čia]

57 problema Asteroidai, kometos ir meteorai - Oh My! - Astronomai nustatė daugiau kaip 30 000 mažesnių Saulės sistemos planetų orbitas, o kiekvienais metais atrandama šimtai naujų. Remdamiesi šių kūnų vietų Marso orbitoje žemėlapiu, studentai apskaičiuos žemėlapio mastelį ir atsakys į klausimus apie atstumus tarp šių objektų ir skaičių, kertantį žemės orbitą. Puikus praktinis asteroidų įvadas į vidinę Saulės sistemą! Taip pat pateikiamos nuorodos į internetines duomenų bazes tolesniam tyrimui. [Įvertinimo lygis: 4-6 | Temos: Skalės modelis Dešimtainis matematikos aiškinimas 2-D grafiku] [Spauskite čia]

49 problema - spiralinė galaktika iš arti. - Astronomai gali daug sužinoti, studijuodami galaktikų nuotraukas. Vykdydami šią veiklą, studentai apskaičiuos netoliese esančios spiralinės galaktikos nuotraukoje vaizdo mastelį (šviesos metus milimetrui) ir ištirs vaizde rastų funkcijų dydžius. Jie taip pat naudos internetą ar kitus išteklius trūkstamai pagrindinei informacijai apie šią galaktiką užpildyti. [Įvertinimo lygis: 6-8 | Temos: Internetiniai tyrimai Vaizdo metrikos matavimo dešimtainės matematikos skalės radimas] [Spauskite čia]


Kaip sumažinti Saulės sistemos duomenis iki imituojamų verčių - Astronomija

B procedūra: Santykiniai atstumai nuo saulės

a. Tyrinėkite ir užpildykite kiekvienos planetos vidutinį atstumą nuo saulės (km).

b. Naudokite skalę 25 000 000 km = 1 cm apskaičiuoti skalės atstumą nuo saulės (cm).

c. Jei atsakymai yra mažesni nei 100 cm, apvalinkite iki dešimtosios vietos.

d. Jei atsakymai yra didesni nei 100 cm, suapvalinkite iki artimiausio metro.

2. Įsigykite popieriaus lapą, kuris yra maždaug 10 cm ilgesnis už atstumą nuo Saulės iki Neptūno.

3. Išmatuokite maždaug 2 cm atstumą nuo popieriaus lapo galo ir pažymėkite jį X. Pažymėkite šią X- SUN. Tai atstos saulę, o jūs išmatuosite visus atstumus nuo šio taško.

4. Matuokliu / metrine liniuote išmatuokite, pažymėkite ir pažymėkite kiekvienos planetos atstumą nuo Saulės atskaitos taško.

5. Klijuokite savo planetos apskritimus nuo A procedūros į tinkamą atstumą nuo saulės.

6. Užpildykite diskusijos klausimus ir išvadas.

Duomenų lentelė B - santykiniai atstumai nuo saulės

Vidutinis atstumas nuo saulės (km)

Mastelio atstumas nuo saulės (cm)

Diskusijos klausimai: Norėdami atsakyti į toliau pateiktus klausimus ištisais sakiniais, naudokite laboratoriją ir „Planetos vadovus“ arba parodyk savo skaičiavimus.

  1. Kurios yra dvi didžiausios planetos?
  1. Kuri planeta yra arčiausiai Žemės?
  1. Kaip jūs palyginate vidinių planetų dydžius su dujų milžinių dydžiais?
  1. Jupiterio skersmuo yra daug kartų didesnis nei Žemės skersmuo?
  1. Saulės skersmuo yra 1 394 000 km. Naudojant skalę iš A procedūros, koks būtų skalės skersmuo apskritimui, vaizduojančiam saulę? Parodyk savo darbą!
  1. Kurioje planetoje yra trumpiausia diena? Kurioje planetoje yra ilgiausia diena? Iš kur tu žinai?
  1. Kurioje planetoje svertumėte daugiausia? Mažiausiai? Kodėl?
  1. Ar jūsų masė pasikeistų, jei keliautumėte iš planetos į planetą? Kodėl?
  1. Kaip atstumai tarp vidinių planetų lyginami su atstumais tarp išorinių planetų?
  1. Kurios dvi planetos yra arčiausiai Žemės?
  1. Raskite vidutinį Plutono atstumą nuo Saulės. Naudodami tą pačią skalę kaip ir B procedūra, apskaičiuokite mastelį, kurį Plutonas turėtų turėti pagal jūsų modelį. Parodyk savo darbą!
  1. Kas nutiko Plutonui 2006 m. Kodėl taip atsitiko?
  1. Kita artimiausia žvaigždė mūsų Paukščių Tako galaktikoje yra „Alfa Kentauri“. Tai apie 41 000 000 000 000 km. Naudodamiesi B procedūros skale, apskaičiuokite, kiek toli Alpha Centauri būtų mūsų skalėje. Parodyk savo darbą!
  1. Kaip keičiasi planetų tankis keliaujant iš Merkurijaus į Neptūną? Kuo ypatingas Saturno tankis?
  1. Apskaičiuokite savo amžių Žemės dienomis / metais gyvsidabriu. Ar būtumėte vyresni ar jaunesni šioje planetoje?
  1. Apskaičiuokite savo amžių Žemės dienomis / metais per Neptūną. Ar būtumėte vyresni ar jaunesni šioje planetoje?

Savo išvadoje naudokitės savo laboratorija, tyrimais ir straipsniu „Gailestis dėl blogo Plutono“. Analizuokite ir apibendrinkite šias idėjas atskirame dokumente:


Astronomai sako, kad gali būti 36 Paukščių Kelyje bendraujančios nežemiškos civilizacijos

Naudodamasis prielaida, kad protinga gyvybė vystosi egzoplanetose panašiai kaip ir Žemėje, Notingemo universiteto Fizikos ir astronomijos mokyklos tyrėjų duetas gavo sąveikaujančių nežemiškų intelektualiųjų (CETI) civilizacijų skaičiaus įvertinimą. mūsų Paukščių Tako galaktikoje. Jie apskaičiavo, kad Galaktikoje gali būti 36 aktyvios CETI civilizacijos, artimiausia yra 17 000 šviesmečių, o greičiausiai jas priims raudonoji nykštukinė žvaigždė, greičiausiai pranokstanti mūsų galimybes ją artimiausioje ateityje aptikti, o tarpžvaigždinis bendravimas tampa neįmanomas.

„Westby & amp; Conselice“ pateikia kosminę gyvenimo paieškos perspektyvą ir išnagrinėja galimą CETI civilizacijų skaičių mūsų Paukščių Tako galaktikoje, naudodamiesi naujausia astrofizine informacija. Vaizdo kreditas: Angela Yuriko Smith.

"Mūsų Galaktikoje turėtų būti bent kelios dešimtys aktyvių CETI civilizacijų, darant prielaidą, kad protingam gyvenimui susiformuoti kitose planetose, kaip ir Žemėje, reikia 5 milijardų metų", - sakė vyresnysis tyrimo autorius profesorius Christopheris Conselice'as.

„Idėja žvelgia į evoliuciją, tačiau kosminiu mastu. Mes šį skaičiavimą vadiname astrobiologine Koperniko riba “.

„Klasikinis protingų civilizacijų skaičiaus metodas remiasi spėjimu apie vertybes, susijusias su gyvenimu, kai nuomonė apie tokius dalykus labai skiriasi“, - pridūrė pirmasis tyrimo autorius dr. Tomas Westby.

„Mūsų naujas tyrimas supaprastina šias prielaidas naudodamas naujus duomenis ir pateikia tvirtą civilizacijų skaičiaus mūsų Galaktikoje įvertinimą.“

Dvi astrobiologinės Koperniko ribos yra tai, kad protinga gyvybė susiformuoja mažiau nei per 5 milijardus metų arba po maždaug 5 milijardų metų & # 8212, panašiai kaip Žemėje, kur bendraujanti civilizacija susikūrė po 4,5 milijardo metų.

Pagal griežtus kriterijus, kai reikalingas metalo kiekis, lygus Saulės kiekiui, autoriai apskaičiavo, kad Paukščių kelyje turėtų būti apie 36 aktyvios CETI civilizacijos.

Jie parodo, kad civilizacijų skaičius labai priklauso nuo to, kiek laiko jos aktyviai siunčia savo egzistavimo signalus į kosmosą, pavyzdžiui, radijo transliacijas iš palydovų, televizijos ir kt.

Jei kitos technologinės civilizacijos tęsis taip ilgai, kaip mūsų, kuri šiuo metu yra 100 metų, tai mūsų Galaktikoje bus apie 36 protingos techninės civilizacijos.

Tačiau vidutinis atstumas iki šių civilizacijų būtų nutolęs 17 000 šviesmečių, todėl labai sunku aptikti ir susisiekti su mūsų dabartinėmis technologijomis.

Taip pat gali būti, kad mes esame vienintelė civilizacija savo Galaktikoje, nebent tokių civilizacijų, kaip mes, išgyvenimo trukmė yra ilga.

"Mūsų nauji tyrimai rodo, kad nežemiškų protingų civilizacijų paieškos ne tik atskleidžia, kaip gyvybė formuojasi, bet ir suteikia mums užuominų, kiek ilgai truks mūsų pačių civilizacija", - sakė profesorė Conselice.

„Jei pastebėsime, kad protingas gyvenimas yra įprastas, tai atskleis, kad mūsų civilizacija gali egzistuoti daug ilgiau nei kelis šimtus metų, o jei nustatysime, kad mūsų Galaktikoje nėra aktyvių civilizacijų, tai yra blogas ženklas mūsų pačių ilgam laikui. termino egzistavimas “.

"Ieškodami nežemiško protingo gyvenimo ir # 8212, net jei nieko nerandame, mes atrandame savo ateitį ir likimą."

Komandos darbas buvo paskelbtas Astrofizikos žurnalas.

Tomas Westby ir Christopheris J. Conselice'as. 2020. Astrobiologinės Koperniko silpnos ir stiprios protingo gyvenimo ribos. ApJ 896, 58 doi: 10.3847 / 1538-4357 / ab8225


Kaip sumažinti Saulės sistemos duomenis iki imituojamų verčių - Astronomija

Šioje saugykloje paaiškinta, kaip sukurti Saulės sistemos žemėlapį naudojant atvirojo kodo kodą ir NASA duomenis. Naudojama programinė įranga apima „Python 3.7.1“, „NASA HORIZONS“, „Illustrator CC 2019“ ir „Photoshop CC 2019“. Jei turite komentarų ar pasiūlymų dėl šios pamokos, praneškite man savo tinklaraštyje! Paruoštą žemėlapį galite įsigyti čia.

„Python“ priklausomybės: matplotlib astropija numpy pandas os laiko urllib. Priklausomybes galima įdiegti naudojant „pip install -r reikalavimus.txt“.

Specialios instrukcijos pradedantiesiems

„Software Carpentry“ turi puikių „Python“ diegimo pamokų (slinkite žemyn ir vadovaukitės „Bash Shell“ ir „Python“ skyriuose pateiktomis instrukcijomis), pradėdami nuo „Jupyter Notebooks“ ir pradedantiesiems pritaikyto „Python“ programavimo. Įdiegę „Python“ naudodamiesi šiomis mokymo programomis, galite naudoti „Git Desktop“ ir šios mokymo programos instrukcijas, norėdami atsisiųsti šios mokymo programos kodą ir duomenis.

Jums reikės programinės įrangos rastriniams ir vektoriniams vaizdams redaguoti (šiame straipsnyje paaiškinamas skirtumas). Aš naudoju „Adobe Photoshop“ ir „Illustrator“, bet taip pat galite naudoti nemokamas atvirojo kodo programas „Gimp“ ir „Inkscape“. Nėra tobulos programinės įrangos, kuri atitiktų kiekvieno poreikius, todėl prieš pasirinkdami norėsite suprasti skirtingų rastrinių ir vektorinių programų privalumus ir trūkumus.

Duomenų rinkimas ir apdorojimas

Mažo turinio duomenų bazių paieškos sistema

Šis žemėlapis sujungia penkis skirtingus NASA PDS ir NASA JPL rinkinius. Pagrindinis projekto pagrindas yra NASA JPL mažų kūnų duomenų bazių paieškos sistema, kurią naudodama sudariau visų žinomų saulės sistemos asteroidų ir kometų sąrašą. Norėdami naudoti šį paieškos variklį, eikite į susietą svetainę, užpildykite duomenų laukus, kurių norite pateikti užklausą, ir tada atsisiųskite duomenis kaip CSV. Šiam projektui prašiau šių duomenų laukų:

  • objekto vidinės duomenų bazės ID, objekto pirminis SPK-ID, objekto visas pavadinimas / žymėjimas, objekto pirminis žymėjimas: tai buvo visi galimi asteroidų ir kometų ID formatai. Aš juos visus atsisiunčiau, jei vėliau tektų prisijungti prie skirtingų duomenų rinkinių arba nurodyti juos vėliau.
  • Objekto IAU pavadinimas: Tai yra įprastas objekto pavadinimas. Šiuos duomenis panaudojau žemėlapiui anotuoti etiketėmis.
  • kometos žymos priešdėlis, šalia žemės esančio objekto (NEO) vėliava (Y / N), potencialiai pavojingo asteroido (PHA) vėliava (Y / N), orbitos klasifikacija: iš pradžių nebuvau tikras, kokia spalvų gama ar simboliai aš “ d naudoju žemėlapiui, todėl parsisiunčiau visus įdomiai skambančius parametrus, kad galėčiau į juos pažiūrėti vėliau. Galų gale aš nustatiau orbitos klasifikacijas, norėdamas nustatyti spalvą. Likusios nesinaudojau, nes informacija buvo daugiau ar mažiau panaši į orbitos klasifikacijas.
  • objekto skersmuo (iš lygiavertės sferos) (km): tai yra kiekvieno objekto skersmuo (ne visiems objektams yra žinomas diametras). Šiame žemėlapyje kiekvienas asteroidas ar kometa braižoma proporcingai jo tikram dydžiui rąstų skalėje.
  • [q] perihelio nuotolis (au): perihelio atstumas yra artimiausias atstumas nuo objekto iki saulės. Šių duomenų nenaudojau tiesiogiai žemėlapyje, tačiau šia informacija pasinaudojau, kad susidaryčiau pradinę idėją apie objektų pasiskirstymą Saulės sistemoje.
  • šalutinis orbitos periodas (d): Aš naudoju šiuos duomenis norėdamas pritaikyti kiekvieno objekto HORIZONS užklausos laiko intervalą. Daugeliui objektų norėjau gauti orbitos kelią 10 metų laikotarpiui. Tačiau dėl asteroidų, kurie juda labai greitai, aš paprašiau maksimaliai 1/4 visos orbitos ilgio.

Pirmą kartą šiuos duomenis atsisiunčiau į all_asteroids.csv ir all_comets.csv. Tada pridėjau keletą trūkstamų duomenų iš TNO skersmens duomenų rinkinys (aprašyta toliau) ir išsaugojo rezultatą all_asteroids_wrangled.csv ir all_comets_wrangled.csv. Galiausiai padalinau duomenų rinkinį į atskirus failus, skirtus dideliems asteroidams & gt20km large_asteroids.csv, mažiems asteroidams 10-20km small_asteroids.csv ir nežinomo dydžio asteroidams any_inner_asteroids.csv ir any_outer_asteroids.csv. Kadangi buvo tik 12 kometų ir gt10km, visas jas sujungiau į vieną duomenų failą „large_comets.csv“.

Trans-Neptunian Object (TNO) skersmens duomenų rinkinys

Panašu, kad JPL mažo kūno duomenų bazėje nėra trans-Neptunijos objektų, tokių kaip Plutonas, skersmens dydžių. Šią informaciją radau NASA Planetarinio mokslo instituto duomenų rinkinyje „TNO“ ir „Centaur Diameters“, „Albedos“ ir „Densities“ ir sujungiau į įrašus, atsisiųstus iš „Small-Body“ duomenų bazės. Apskritai man buvo sunku išvalyti šį duomenų rinkinį, todėl galbūt padariau klaidų - pakeistus duomenis naudokite atsargiai. Tai yra mano naudojami valymo žingsniai:

  • Kai kuriuose stulpeliuose trūkstamos reikšmės pažymėtos -99.999, -9.999, -999.9 arba kitu tokiu variantu. Kai kurie skersmenys taip pat pažymėti neigiama verte (bet tai yra faktinės vertės, o ne 999). Nebuvau visiškai tikras, ką reiškia šios vertės, bet nepaisant to, pašalinau bet kokias skersmens vertes, mažesnes už 0.
  • Trūksta Plutono žymėjimo ID, todėl ID pridėjau rankiniu būdu: 134340 Pluto.
  • Šiame duomenų rinkinyje yra keli objekto matavimai, kiekvienas iš skirtingų mokslinių tyrimų. Kiekvieno objekto vidutinę vertę panaudojau pašalinusi tyrimus, kurių skersmens vertės nebuvo.
  • Duomenys, atrodo, yra tabuliais atskirtas .tab failas, tačiau nei „Python“, nei teksto redagavimo programoje neradau jokių skirtukų. Taigi skyles kuo geriau suskaldžiau tarpais, bet tai sukėlė keletą kitų problemų:
    • Kai kuriuose stulpeliuose trūkstamos vertės yra pažymėtos tarpu, kurio negalima atskirti nuo atribotojo tarpo. Neautomatiškai pakeičiau šias tarpus - pažymėti trūkstamus duomenis.
    • Pora objektų turi pavadinimus su daugiau nei vienu žodžiu. Neautomatiškai ištrinau visų šių pavadinimų tarpus, kad stulpeliai sutaptų tarpuose.

    Planetos ir mėnuliai nelaikomi „mažais kūnais“, todėl jie nėra įtraukti į mažo kūno duomenų bazę. Planetoms ir mėnuliams sudariau du atskirus CSV failus, kuriuose buvo duomenys apie planetas ir mėnulius, naudodamas JPL Saulės sistemos dinamikos grupės ir NASA kosmoso mokslo duomenų koordinuoto archyvo paskelbtus duomenis: moons.csv ir planetets.csv.

    Galite apskaičiuoti asteroidų padėtį pagal Keplerio orbitos elementus „Small-Body“ duomenų bazėje, tačiau atrodė, kad dauguma mano surastų vadovėlių rekomendavo naudoti NASA HORIZONS. Be to, apskaičiuojant Keplerian elementą, neatsižvelgiama į gretimų objektų gravitacijos laukus, todėl norėjau naudoti tikslesnius HORIZONS generuojamus padėties duomenis.

    „HORIZONS“ interneto sąsaja

    JPL HORIZONS sistema generuoja efemeridus saulės sistemos objektams (efemeridai apibūdina judėjimo trajektorijas laikui bėgant). Jį galima pasiekti keliais skirtingais būdais, o interneto sąsaja yra bene patogiausia vartotojui. Norėdami naudoti žiniatinklio sąsają, užpildykite „Target Body“, „Observer Location“ ir „Time Span“ nustatymus ir spustelėkite Generuoti efemerius. Pavyzdžiui, norėdami rasti Veneros kelią, žiūrint iš Žemės, stebėtojo vietą nustatykite kaip geocentrinę, o tikslinį kūną - į Venerą:

    „HORIZONS“ paketinė sąsaja

    Žiniatinklio sąsaja yra puiki vienkartinėms paieškoms, bet man reikėjo kelių tūkstančių asteroidų orbitos trajektorijų. Taigi šiam projektui aš panaudojau „HORIZONS Batch-Interface“ pamoką, kad struktūrizuočiau kiekvieno asteroido URL pateikimą, tada parašiau žiniatinklio grandiklį, kad galėčiau prašyti kiekvieno objekto duomenų: 3_fetch_data.ipynb.

    Šį kodą ruošiu atvirai, nes „HORIZONS“ specialiai leidžia nuskaityti ir netgi pateikia mokymo programas bei kodo pavyzdžius. Bet jei pirmą kartą naudojate interneto grandiklį, svarbu žinoti, kad grandikliai gali būti neetiški - netyčia ar specialiai. Net ir geriausiu atveju naudojate serverio savininko pralaidumą, kuris kainuoja pinigus ir išteklius. Blogiausiu atveju galbūt skelbiate duomenis, kurie turi realių padarinių žmogaus saugumui ir privatumui. Štai keli klausimai, į kuriuos bandau atsižvelgti prieš paleidžiant automatinį grandiklį:

    • Ar yra viešas API ar duomenų rinkinys, kurį galiu naudoti?
    • Ar šiuos duomenis sukūręs asmuo žino, kad juos renka grandiklis?
    • Ar galima duomenis identifikuoti ar atsekti iš tikrųjų žmonių?
    • Ar mano iškrapštymo projektas padeda duomenų savininkams ar kaip nors grąžina jų bendruomenei?
    • Ar mano grandiklis tiksliai atpažįsta save ir pateikia kontaktinę informaciją iškilus problemoms?

    Į šį projektą į duomenų aplanką įtraukiau visus šiame žemėlapyje naudojamus išvesties failus, taigi, jei norite atkurti žemėlapį, naudokite pateiktus duomenis, o ne vėl paleiskite vorą.

    Tada padariau apie dešimt „Python“ siužetų su skirtingais duomenų poskyriais. Pavyzdžiui, aš išsaugojau orbitos kelius ir sklaidos taškus kaip atskirus failus, taip pat atskirai išsaugojau komentuojamą tekstą. Dažnai suskirstau duomenis braižymui, kad galėčiau lengvai pritaikyti skyrių efektus „Photoshop“ ar „Illustrator“.

    Skirtingų tipų orbitinių duomenų atvaizdavimas

    Laikas: Iš pradžių norėjau atvaizduoti kiekvieną asteroidą, kurio orbitos uodega siekė 10 metų. Tačiau daugeliui asteroidų nepakako duomenų, o vidiniai asteroidai judėjo taip greitai, kad žemėlapis buvo nesuvokiamas nuo sutampančių linijų. Taigi galų gale asteroidų uodegos pasiekia paskutinį įmanomą duomenų tašką, arba 10 metų, arba ketvirtadalį objekto orbitos - priklausomai nuo to, kuri yra mažiausia. Visų planetų (išskyrus Neptūną, kuris neturėjo data available before 1950).

    I also spent a long time experimenting with different ways to plot orbit trajectories. 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:

    Diameter: 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 both 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.


    Žiūrėti video įrašą: Saulės sistema: Saulė (Vasaris 2023).