Тема занятия «Влияние космических явлений на жизнь человека»

Шунаева Л.С.

Тип занятия - комбинированный

Методы: частично-поисковый, проблемного

изложения,

репродуктивный,

объяснительно-иллюстративный.

Цели:

-осознание жизни как наивысшей ценности, умение строить свои отношения с

природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как

уникальной и бесценной части биосферы;

-разностороннее развитие личности учащихся: наблюдательности, устойчивого

познавательного интереса, стремление к самообразованию и применению

полученных знаний на практике;

-формирование

санитарно-

гигиенической

культуры,

их

экологического

мышления и нравственности.

Задачи:

Образовательные: обладать определенными экологическими знаниями и

гигиеническими

знаниями

-

важную

составляющую

культуры

каждого

человека;

Развивающие: развивать

познавательно

-

практическую

направленность,

свободу и творческую мысль, обще-учебные умения работы с научно-

популярной литературой и интернет – источниками;

Воспитательные: воспитывать учащихся средствами данного занятия для

развития физически и нравственно здорового человеческого общества.

УУД

Регулятивные: организовывать своё рабочее место под руководством учителя;

определять план выполнения заданий на уроке, оценивать результат своей

деятельности.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на занятии; отвечать на вопросы

учителя, товарищей по классу; слушать и понимать речь других; работать в

малой группе.

Познавательные: ориентироваться в учебнике; находить нужную информацию

в тексте учебной статьи.

Планируемые результаты

Предметные: влияние человека на отдельные компоненты природы и влияние

природы на все стороны человеческой деятельности;

- подготовку школьников к практической деятельности в области биологии,

экологии и медицины;

- установление гармоничных отношений с природой, со всем живым, как

главной ценностью на Земле.

Личностные: формирование интереса к экологическим проблемам, которая

связана с ухудшением качественных характеристик окружающей среды.

Межпредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология,

химия, физика, астрономия, география, будут способствовать более высокому

уровню

владения

навыками

по

данному

курсу

и

реализации

задач

предпрофильной подготовки школьников.

Форма - традиционная

Изучение нового материала

Земля — часть Солнечной системы. Она подчиняется ее закономерностям

и испытывает определенное воздействие. Биосфера, являясь частью нашей

планеты, также подвержена влияниям космического излучения, которое

оказывает определенное воздействие на живые организмы, в том числе и на

человека.

Люди наблюдали за звездами и планетами еще в древности. В Древнем

Китае астрономы фиксировали появление комет и солнечных затмений. В

Древней Греции и Риме Аристотель и Птолемей разрабатывали модели

Вселенной и записывали свои наблюдения. Аристарх Самосский первым

предположил, что Земля вращается вокруг Солнца. С развитием телескопов в

XVII веке произошел значительный прорыв. Галилео Галилей использовал

телескоп для наблюдения за Луной, Юпитером и его спутниками, что изменило

наше

понимание

Вселенной.

Сегодня

астрономы

используют

мощные

наземные и космические телескопы для наблюдения за далекими галактиками,

звездами

и

планетами.

Хаббл

и

Джеймс

Уэбб

—

предоставляют

детализированные

изображения

и

данные

о

космических

объектах.

Радиотелескопы Аресибо и ALMA — помогают исследовать невидимые для

оптических

телескопов

объекты.

Беспилотные

космические

аппараты

Вояджеры, Кассини и Розетта — предоставляют уникальные данные о

планетах, кометах и других объектах Солнечной системы. Современные

астрономы также используют методы, такие как наблюдение гравитационных

волн и нейтрино, чтобы изучать космические явления, которые невозможно

увидеть с помощью традиционных телескопов. Зачем все это нужно? В том

числе, чтобы исследовать, как космические явления влияют на нашу жизнь.

Особое место в жизни нашей планеты занимает Солнце. Эта ближайшая к

планете звезда освещает и согревает нашу планету. Только восемь минут

требуется, чтобы солнечные лучи достигли земной поверхности. Поэтому

Солнце, являясь центром нашей планетарной системы, не только определяет

физические условия на Земле, но и способствовало появлению жизни и, в

конечном итоге, человека на нашей планете. Солнце всегда вмешивалось и

вмешивается в нашу жизнь, особенно в периоды солнечной активности. В

результате исследований, которые проводились по изучению солнечной

активности, удалось установить, как происходит выброс плазмы из Солнца

вовремя солнечных бурь, как эта плазма распространяется в межпланетном

пространстве и как она взаимодействует с магнитным полем Земли. Часть

солнечной плазмы проникает в магнитосферу Земли и вызывает в ней

интенсивные электрические токи, полярные сияния (в высоких широтах), усиле-

ние радиационных полюсов Земли и т. д.

Человек, как и другие биологические объекты, подвержен влиянию

магнитного поля Земли. Во время магнитных бурь обостряются сердечно-

сосудистые

и

нервно-психические

заболевания.

В

организме

человека

происходят значительные изменения: например, замедляется реакция на

световые и звуковые раздражители (сигналы), понижается внимание. Это

может служить причиной дорожно-транспортных происшествий, а также

несчастных случаев на сложных производствах, требующих повышенного

внимания.

Влияние солнечных и магнитных бурь на здоровье человека было

установлено ученым-геологом А. Л. Чижевским, который ещё в 1936 г. писал,

что «бывают дни, когда для больного человека Солнце является источником

смерти. В такие дни из жизнеподателя оно превращается в заклятого врага, от

которого человеку никуда не скрыться, не убежать. Смертоносное влияние

Солнца настигает человека повсюду, где бы он ни находился. Лишь наука,

которой дано предвидеть явления заранее, может указать на грозящую

опасность, и дело врача — мобилизовать орудия медицины, чтобы больной

организм

мог

перенести

эту

неравную

борьбу

с

теми

производными

явлениями, которые возникают в результате специфического излучения

Солнца».

Приведу 10 примеров сильного влияния космических явлений на жизнь

человека.

1. Солнечные вспышки — мощные выбросы энергии на поверхности

Солнца, которые могут длиться от нескольких минут до нескольких часов.

Сопровождаются выбросом огромного количества заряженных частиц и

электромагнитного

излучения.

Во

время

солнечных

вспышек

излучение

достигает Земли примерно за 8 минут, а заряженные частицы — за несколько

дней.

Эти

частицы

взаимодействуют

с

магнитосферой

Земли,

вызывая

геомагнитные бури. Последние могут нарушать работу спутников, систем

навигации и связи, а также приводить к сбоям в работе электроники.

Солнечные вспышки также могут влиять на здоровье людей. Исследования

показывают, что во время геомагнитных бурь увеличивается количество

сердечно-сосудистых заболеваний и обостряются хронические болезни. Люди с

повышенной

метеочувствительностью

могут

испытывать

головные

боли,

усталость и раздражительность. Кроме того, солнечные вспышки могут

вызывать полярные сияния, которые видны в высоких широтах. Эти красивые

световые явления возникают из-за взаимодействия заряженных частиц с

атмосферой Земли и могут наблюдаться даже на расстоянии от полюсов во

время сильных вспышек.

С 1987 г. средства массовой информации систематически оповещают

население о неблагоприятных по геофизическим факторам днях. Это дает

возможность

больному

человеку

заранее

принять

необходимые

меры

профилактики.

Исследование влияния солнечной активности на состав крови показало

изменение

числа

лейкоцитов,

скорости

свертывания

крови.

Особенно

Отчетливо солнечная активность сказывается на состоянии нервной системы -

она влияет на изменение скорости реакций человека в окружающей среде.

Проникшие в магнитосферу загрязненные частицы солнечной плазмы в

основном

удерживаются

силовыми

линиями

магнитного

поля,

но

при

поступлении очередной порции плазмы большая или меньшая часть их как бы

стряхивается в атмосферу и воздействует на растения, животных и человека.

Оказалось, что человеческий организм очень чувствителен к изменению

гравитационного

поля

и

чутко

реагирует

на

него

—

меняется

порог

возбудимости и торможения в коре головного мозга; частота сердечных

сокращений; кровяное давление; состав крови и течение многих других

физиологических процессов. Поэтому исследования, связанные с новой наукой

гелиобиологией,

помогут

в

познании

физиологических

процессов,

происходящих в организме человека и разработке системы профилактических

мер, направленных на укрепление здоровья человечества.

У космонавтов также наблюдались отклонения по сравнению с обычным

состоянием человека в земных условиях. Отмечались сдвиги со стороны

обменных

реакций,

в

частности,

кальциевого

обмена,

уменьшалось

количество эритроцитов в крови, нарушались суточные ритмы в функциях

организма, а также сон.

2.

Космическая

радиация

представляет

собой

поток

высокоэнергетических частиц, протонов и атомных ядер, которые движутся

практически со скоростью света. Эти частицы могут исходить как от Солнца, так

и от галактических источников, таких как взрывы сверхновых. На Земле мы

защищены от большинства космической радиации благодаря магнитосфере и

атмосфере, которые отклоняют и поглощают эти частицы. Однако в периоды

сильных солнечных вспышек, когда выбрасывается большое количество

заряженных частиц, могут возникать магнитные бури, которые влияют на

работу спутников, радиосвязь и даже могут вызывать полярные сияния. Для

людей, работающих в космосе, космическая радиация представляет серьезную

угрозу. Исследования показали, что длительное пребывание в космосе может

ослабить иммунную систему, вызвать изменения в коже и костях, а также

повлиять на генетический материал. Например, у космонавтов, которые

провели

несколько

месяцев

на

Международной

космической

станции,

наблюдалось снижение плотности костей и ослабление иммунитета.

3. Полярные сияния, северное и южное, являются одним из самых

впечатляющих

природных

явлений

на

Земле.

Они

возникают,

когда

заряженные частицы солнечного ветра взаимодействуют с магнитосферой

Земли, вызывая свечение в верхних слоях атмосферы. Однако их влияние на

людей и жизнь на Земле выходит за рамки просто красивого зрелища.

Полярные

сияния

могут

оказывать

значительное

воздействие

на

инфраструктуру. Когда солнечные вспышки и корональные выбросы массы

достигают Земли, они могут вызвать геомагнитные бури. Эти бури способны

создавать

геомагнитные

токи

на

поверхности

планеты,

которые

могут

повредить нефтегазопроводы, железные дороги, линии электропередач и

подводные кабели. Так, в мае 2024 года мощная геомагнитная буря вызвала

полярные сияния, видимые на широтах, где они обычно не наблюдаются, и

привела к повреждению инфраструктуры в некоторых регионах. Кроме того,

полярные сияния могут влиять на здоровье людей. Частота пульсации свечения

напоминает ритмы работы человеческого мозга, что может вызывать головные

боли, тошноту и обострение хронических заболеваний у некоторых людей.

Особенно это актуально для жителей высоких широт, где полярные сияния

наблюдаются чаще.

4. Метеориты могут вызывать катастрофические события. Именно

метеорит, упавший 65 миллионов лет назад, стал причиной массового

вымирания динозавров. Этот удар вызвал глобальные изменения климата, что

привело к исчезновению многих видов животных и растений. Во-вторых,

метеориты могут приносить на Землю важные химические элементы и

соединения. Исследования показывают, что метеориты могли занести на нашу

планету азот и аммиак, которые являются ключевыми компонентами для

формирования органических молекул и ДНК. Это могло способствовать

зарождению первых живых организмов на Земле. Кроме того, метеориты могут

содержать редкие металлы и минералы, которые имеют важное значение для

науки и промышленности. Например, один из кинжалов, найденных в

гробнице египетского фараона Тутанхамона, был изготовлен из метеоритного

железа. Наконец, изучение метеоритов помогает ученым лучше понять

историю нашей Солнечной системы. Анализ состава и структуры метеоритов

позволяет оценить возраст и эволюцию планет и других небесных тел.

5. Гамма-всплески (ГВ) — это мощные выбросы гамма-излучения,

которые

происходят

в

космосе

и

являются

одними

из

самых

ярких

электромагнитных событий во Вселенной. Они могут длиться от нескольких

миллисекунд до нескольких часов и выделяют огромное количество энергии.

За несколько секунд вспышки высвобождается столько энергии, сколько

Солнце выделяет за 10 миллиардов лет. Если такой всплеск произойдет в

нашей галактике и будет направлен в сторону Земли, это может привести к

массовому

вымиранию

живых

организмов.

Гамма-излучение

способно

разрушить

озоновый

слой,

что

приведет

к

увеличению

уровня

ультрафиолетового излучения на поверхности планеты и, как следствие, к

гибели многих видов растений и животных. Кроме того, гамма-всплески могут

влиять на атмосферу Земли, вызывая изменения в химическом составе и

структуре. Это может привести к климатическим изменениям и нарушению

экосистем. Ученые предполагают, что один из гамма-всплесков мог стать

причиной массового вымирания на Земле около 450 миллионов лет назад. Это

событие, известное как ордовик-силурийское вымирание, привело к гибели

около 85% всех видов морских организмов

.

6. Магнитное поле Земли играет важную роль в защите нашей планеты от

солнечного ветра и космических излучений. Оно создается движением жидкого

металла во внешнем ядре Земли и формирует гигантский магнит, который

простирается от северного до южного полюса. Изменения в магнитном поле

могут оказывать значительное влияние на жизнь на Земле. Миграция многих

животных, птиц и морских черепах, зависит от магнитного поля. Они

используют его для навигации и ориентации в пространстве. Изменения в

магнитном поле могут сбивать их с курса, что приводит к проблемам с

миграцией и размножением. Для человека изменения в магнитном поле также

могут

иметь

последствия.

Исследования

показывают,

что

колебания

магнитного поля могут влиять на биохимические процессы в организме,

включая работу сердечно-сосудистой системы и нервной системы. Некоторые

люди могут испытывать головные боли, усталость и другие симптомы во время

магнитных бурь. Кроме того, магнитное поле Земли защищает нас от вредного

воздействия космических частиц. Без этого поля солнечный ветер мог бы

разрушить атмосферу Земли, делая жизнь на планете невозможной. Магнитное

поле также влияет на работу спутников и навигационных систем, что важно для

современной технологии и коммуникаций.

7.

Космическая

пыль,

состоящая

из

мелких

частиц

минералов,

органических соединений и металлов, постоянно падает на Землю из космоса.

Ежедневно на поверхность нашей планеты оседает от 60 до 100 тонн

космической пыли, что в пересчете на год составляет 25-40 тысяч тонн.

Недавние исследования показывают, что космическая пыль содержит фосфор,

серу и азот, которые необходимы для химии жизни. Эти элементы могли

накапливаться в ледниковых прудах, создавая благоприятные условия для

образования органических молекул, таких как аминокислоты и нуклеотиды.

Космическая пыль может способствовать образованию облаков и выпадению

осадков, что, в свою очередь, влияет на климатические условия. Кроме того,

может вызывать магнитные бури и полярные сияния, что также оказывает

влияние на здоровье людей и экосистемы. Наконец, космическая пыль может

влиять на микрожизнь на Земле. Исследования показывают, что увеличение

количества

космической

пыли

может

способствовать

росту

различных

микроорганизмов, что может иметь как положительные, так и отрицательные

последствия для экосистем.

8. Современные исследования показывают, что астероиды продолжают

представлять угрозу. Один из самых известных примеров — это удар

астероида, который произошел около 66 миллионов лет назад и привел к

массовому вымиранию динозавров. Он создал кратер Чиксулуб в Мексике и

вызвал глобальные изменения климата, приведшие к вымиранию около 75%

всех видов на Земле. В 2013 году метеорит взорвался над Челябинском в

России, вызвав повреждения зданий и ранения более 1 500 человек.

Астероидные удары также могут иметь долгосрочные последствия для

экосистем и климата. Тот же удар, который создал кратер Чиксулуб, вызвал

выброс огромного количества пыли в атмосферу, что привело к глобальному

похолоданию и изменению климатических условий на десятилетия. Но

астероиды могут быть источником полезных ископаемых. Некоторые содержат

высокие концентрации золота и платины, что делает их потенциально ценными

для будущих космических миссий и добычи ресурсов.

9. Солнечный ветер — это поток заряженных частиц, протонов и

электронов, который исходит от солнечной короны и распространяется в

космическое пространство со скоростью от 300 до 1200 км/с.

Солнечный ветер взаимодействует с магнитосферой Земли, вызывая

магнитные бури. Эти бури могут нарушать работу спутников, систем связи и

навигации,

а

также

влиять

на

электросети,

вызывая

перебои

в

электроснабжении. Во-вторых, солнечный ветер является причиной полярных

сияний. Когда заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с атомами и

молекулами в верхних слоях атмосферы, они вызывают свечение, которое мы

наблюдаем как северное и южное сияние. Эти явления не только красивы, но и

служат индикатором солнечной активности. Кроме того, солнечный ветер

может оказывать влияние на здоровье людей. Исследования показывают, что

во время сильных магнитных бурь увеличивается количество сердечно-

сосудистых заболеваний и инфарктов. Наконец, солнечный ветер играет

важную роль в космических исследованиях. Он влияет на работу космических

аппаратов и станций, а также на здоровье космонавтов. Поэтому ученые

постоянно мониторят солнечную активность и разрабатывают методы защиты

от ее негативных последствий. Космическая погода, включающая солнечную и

геомагнитную активность, оказывает значительное влияние на жизнь на Земле.

Во время солнечных вспышек и выбросов корональной массы выбрасывается

огромное количество энергии и заряженных частиц. Эти явления могут

вызывать геомагнитные бури на Земле, которые, в свою очередь, влияют на

работу спутников, систем навигации и связи.

10. Космическая погода также влияет на здоровье людей. Исследования

показывают, что во время геомагнитных бурь увеличивается количество

госпитализаций из-за сердечно-сосудистых заболеваний. Так, в 2022 году было

зафиксировано увеличение числа инфарктов на 15% во время сильных

геомагнитных бурь. Кроме того, космическая погода влияет на климатические

условия на Земле. Например, солнечная активность может приводить к

изменению температуры и осадков в различных регионах. В периоды высокой

солнечной активности наблюдается увеличение количества осадков и более

частые грозы. Это может оказывать влияние на сельское хозяйство и водные

ресурсы.

Как будут изучать космические явления в будущем? По данным LinDeal,

уже строятся и планируются к запуску телескопы нового поколения —

Европейский большой (ELT) и Гигантский Магелланов (GMT). Они будут иметь

значительно большую разрешающую способность и смогут наблюдать за

далекими галактиками и экзопланетами с беспрецедентной детализацией.

После успешного запуска телескопа Джеймса Уэбба, планируются новые

миссии — Римский космический телескоп, который будет исследовать темную

энергию и экзопланеты. Развитие радиотелескопов, позволит изучать космос

на новых длинах волн и с большей чувствительностью. В далеком будущем уже

планируется использование интерферометрии, где несколько телескопов

работают вместе как один, позволит создавать изображения с невероятно

высоким разрешением. Это может включать как наземные, так и космические

телескопы. Также могут быть созданы обсерватории на Луне или других

небесных телах, что позволит избежать влияния земной атмосферы и получать

более четкие изображения. А новые методы наблюдения, гравитационные

волны и нейтринные обсерватории, позволят изучать космические явления,

которые невозможно увидеть с помощью традиционных телескопов!

Подумайте и ответьте.

1. Как влияет солнечная активность на состояние здоровья людей?

2. Что такое неблагоприятные геофизические дни?

3. Люди с какими заболеваниями подвержены влиянию магнитных бурь?

4. Что исследует наука гелиобиология?

5. Кто из советских ученых занимался гелиобиологией?

6. На чем основаны лечебные свойства магнитного поля?

7. Каким образом получают оздоровительный эффект при лечении магнитом?

Объясните

значение

терминов:

солнечная

плазма,

магнитные

бури,

гелиобиология, магнитное поле Земли, допиты, неоплазма.