Scenariusze astronomicznych wycieczek obserwacyjnych

dla klas ponadgimnazjalnych

Opracował:

Krzysztof Wiśniewski

Wstęp

W podstawie programowej kształcenia fizyki i astronomii w szkole średniej w części dotyczącej zadań szkoły znajdujemy zapis: „Ukazanie roli eksperymentu, obserwacji i teorii w poznawaniu przyrody.” Biorąc to pod uwagę oraz oczywisty fakt, że obserwacja w astronomii jest tak samo ważna jak doświadczenie w fizyce, należy uwzględnić w nauczaniu przedmiotu fizyka i astronomia przeprowadzenie obserwacji astronomicznych pod kierunkiem nauczyciela, a także wykonanie samodzielnych obserwacji uczniowskich. Jest to tym bardziej wskazane, że obserwacje astronomiczne są bardzo atrakcyjne dla uczniów, a u przyszłych polonistów, historyków i artystów, bliższy kontakt z astronomią - nauką przyrodniczą o fundamentalnym znaczeniu światopoglądowym - zakończy się w większości przypadków na lekcjach astronomii w szkole średniej. Przerabiając rozdział dotyczący orientacji na niebie, nauczyciel powinien postawić sobie jako naczelne zadanie - wyrobienie w uczniach umiejętności patrzenia na niebo i orientowania się na nim.

Opracowanie to jest zbiorem trzech scenariuszy wycieczek obserwacyjnych zawierającym szereg wskazówek metodycznych oraz mapek nieba widocznego w Warszawie (ϕ=52°15' N λ=21°0' E) o godzinie 20 czasu środkowo-europejskiego 23 września, 22 grudnia i 21 marca. Oczywiście wygląd nieba w innych porach i szerokościach geograficznych naszego kraju będzie nieco różnił się od przedstawionego na mapach, niemniej jednak można je z powodzeniem wykorzystać do realizacji celów wymienionych poniżej lub skorzystać z oprogramowania polecanego na końcu tego opracowania.

Cele do realizacji:

• orientacja na niebie (gwiazdozbiory, nazwy wybranych gwiazd),

• obserwacja ruchu Księżyca i planet na tle gwiazd,

• obserwacja zmian wyglądu nieba gwiaździstego wraz z porą roku jako przejaw ruchu rocznego Słońca po ekliptyce,

• obserwacja różnic w jasności i barwie gwiazd,

• obserwacje gwiazd podwójnych, gromad gwiazdowych, galaktyk, mgławic.

Aby obserwacje pozwoliły zrealizować zamierzone cele dydaktyczne muszą zostać spełnione następujące warunki:

• wycieczki prowadzone są z niewielkimi liczebnie grupami (do 15 osób),

• nauczyciel sam musi orientować się na niebie oraz znać aktualny kalendarz astronomiczny,

• uczniowie powinni również przeprowadzić samodzielne obserwacje między wycieczkami obserwacyjnymi,

• w zeszytach przedmiotowych, po przeprowadzonych wycieczkach, powinny znaleźć się krótkie sprawozdania z wycieczek (data i godzina wycieczki, spis obserwowanych obiektów i zjawisk, opis wykonywanych czynności, szkice z obserwacji),

• wycieczki obserwacyjne powinny znaleźć swoją kontynuację w postaci obserwacji indywidualnych lub ćwiczeń na lekcji.

Dodatkowo do listy tej należy dopisać warunki takie jak: miejsce obserwacji musi być osłonięte od świateł ulicznych czy świateł z okien domów, zasadniczo wycieczki organizuje się w dni bezksiężycowe lub przy wąskim sierpie Księżyca, pora obserwacji nie może być zbyt późna, gdyż uczniowie muszą mieć możliwość dotarcia na miejsce spotkania i bezpiecznego powrotu do domu.

Wydaje się, że w najbardziej komfortowej sytuacji mogą być tu nauczyciele pracujący w szkołach średnich znajdujących się w stosunkowo niewielkich miejscowościach. W związku z czym do nich szczególnie skierowany jest ten materiał i jednocześnie do tych, którzy nigdy tym bliżej się nie zajmowali, a chcieliby w miarę szybko oswoić się z tą tematyką. Przede wszystkim jednak sami nauczyciele muszą chcieć wycieczki takie zorganizować. Wydaje się, że istnieją pewne przesłanki by sądzić, że nauczyciele zbyt łatwo z takich inicjatyw rezygnują, gubiąc gdzieś bezpowrotnie poznawcze i estetyczne walory spotkań pod rozgwieżdżonym niebem. Ani najlepszy program komputerowy, ani planetarium nie mogą oddać przeżycia bezmiaru, powagi i głębi przeżycia jaką jest stanięcie i refleksja w obliczu nocnego nieba. Jeżeli nie ma już innych możliwości należy przynajmniej zorganizować wycieczkę do pobliskiego planetarium lub obserwatorium astronomicznego, gdzie po wcześniejszym uzgodnieniu może mieć ona formę zajęć dydaktycznych, a nie zwykłego pokazu.

Obecnie sfera niebieska podzielona została na 88 gwiazdozbiorów (konstelacji), część widoczna jest tylko na naszej półkuli. Nasze wędrówki po niebie poprowadzimy tylko pośród wybranych gwiazdozbiorów utworzonych przez najjaśniejsze gwiazdy nocnego nieba. Pamiętajmy jednak, że większość gwiazdozbiorów północnego nieba pochodzenie swoje zawdzięcza starożytnym Grekom: „Gdy Grek spojrzał w niebo wyiskrzone gwiazdami(...), widział wiele rzeczy dziwnych: historie bogów i bohaterów, wyhaftowane tymi migotliwymi światełkami, które Noc, milcząca bogini, wysypuje z zanadrza swej czarnej szaty.”
Nie ignorujmy zatem legend związanych z  gwiazdozbiorami, gdyż pozwolą uczniom bardziej zaprzyjaźnić się z niebem, gdy poznają marzenia i myśli dalekich przodków. Pozostawmy również to zadanie dla uczniów, wszak są oni już po kursie mitologii na lekcjach języka polskiego. Wskazane jest jednak, z uwagi na nadmiar informacji, ograniczenie się tylko do pojedynczej legendy w trakcie jednej wycieczki. Na jesiennym spotkaniu można przedstawić barwną legendę o Andromedzie, Kasjopei i Perseuszu, podczas zimowej może to być legenda o Orionie, zaś wiosną legenda o Koronie Północnej lub mogą być inne o wyraźnych walorach wychowawczych. Opis ich znajdziemy w pozycji 2 i 3 podanych w bibliografii.

Należałoby również wspomnieć, że kilka gwiazdozbiorów zostało wprowadzonych przez Jana Heweliusza: Tarcza (Sobieskiego), Psy Gończe, Lisek, Jaszczurka, Ryś, Mały Lew, Trójkąt Duży i Mały, Sekstans, a zatem rodzimy wkład też nie jest mały.

Wycieczki powinny być przeprowadzone w jednakowych godzinach, najlepiej od 18 - ej do 20 -ej, z uwagi na możliwość porównania wyglądu nieba w różnych porach roku.

Przygotowując się do wycieczki należy pamiętać o zabraniu ze sobą latarek, mapek nieba (patrz załączniki) lub obrotowych map nieba, kartek białego papieru i sztywnej podkładki pod nie, przyborów do pisania, a także lornetek, jeżeli tematyka wycieczki będzie przewidywała obserwację obiektów niewidocznych gołym okiem.

Wycieczka jesienna

Cele:

• Określenie położenia Gwiazdy Polarnej oraz wyznaczenie szerokości geograficznej miejsca obserwacji,

• Umiejętność określania położenia gwiazdozbiorów okołobiegunowych i innych za pomocą Wielkiego Wozu,

• Poznanie legendy o Andromedzie, Perseuszu i Kasjopei,

• Określenie przebiegu Drogi Mlecznej

Wycieczkę poświęcamy przede wszystkim określeniu położenia kilku charakterystycznych gwiazdozbiorów, historii ich nazw oraz aktualnym zjawiskom widocznym na niebie. Aby ćwiczenia spełniły swój cel i uczniowie nie rozpraszali się zbytnio, należy unikać zabierania lornetek na pierwszą wycieczkę.

Uczniowie na tym etapie nie powinni jeszcze posługiwać się mapą nieba, lecz wykonują samodzielnie szkice obserwowanych gwiazdozbiorów. Pozwoli to łatwiej zapamiętać ich „kształty”, zaś dzięki wyznaczaniu kierunków do wybranych gwiazd i gwiazdozbiorów - określenie ich położenia na niebie nawet bez pomocy mapy nieba.

Obserwacje zaczynamy od poznania gwiazdozbiorów okołobiegunowych tzn. nigdy nie zachodzących w naszych szerokościach geograficznych. Wskażemy tylko wybrane z nich tj. Wielką Niedźwiedzicę, Małą Niedźwiedzicę, Kasjopeję.

Wędrówkę rozpoczynamy od najbardziej znanej konstelacji, jaką jest Wielka Niedźwiedzica, a właściwie jej część zwana Wielkim Wozem, czasami Pługiem (ofiarowanym ludziom przez mitologicznego Wolarza), a w „Panu Tadeuszu” Wozem Dawida. To ona pozwoli nam na orientację na niebie w dowolnej porze roku.

Według mitologii greckiej za życia była to piękna królewna, która nazywała się Kallisto. Artemida przyjęła ją do swego orszaku, ta jednak nadużyła jej zaufania spotykając się z Zeusem. Za karę została zamieniona w niedźwiedzicę. Zeus nie mogąc znieść tego widoku zabrał ją więc pośród gwiazdy.

Legenda indiańska mówi, że to Siedmiu Braci Śpiących tj. synów indiańskiego mędrca, którzy słuchając nocą pieśni wiatru unieśli się w tańcu w górę, by znaleźć ostatecznie swój dom w Wielkim Wozie. W młodszym z braci zakochała się jedna z Plejad. Zakochaną parę możemy dostrzec w dyszlu - to Mizar i Alkor (słabsza).

Zróbmy w tym miejscu następującą dygresję o gwiazdach - gwiazdy podwójne lub wielokrotne (związane ze sobą siłami grawitacji) stanowią ponad 50% wszystkich znanych gwiazd.

Zanim pójdziemy dalej nauczymy uczniów dokonywania pomiaru odległości kątowych dowolnych ciał na sferze niebieskiej. Posłużymy się metodą „na oko”. Szerokość wyciągniętej pięści obejmuje 10°, zaś kciuka 2°. Uczniowie dokonują pomiaru odległości kątowej między gwiazdami α i δ Wielkiej Niedźwiedzicy.

Następnie znajdują Gwiazdę Polarną idąc w kierunku wyznaczonym przez dwie ostatnie gwiazdy Wielkiego Wozu (tj. α i β) i odkładając 5 - krotnie odległości między nimi. Jako ciekawostkę możemy podać fakt, iż w Skandynawii wierzono, że przez Gwiazdę Polarną przechodzi pal, wokół którego obraca się cały Wszechświat. Uczniowie powinni wiedzieć, że w niewielkiej odległości (<1°) od Gwiazdy Polarnej znajduje się północny biegun nieba, przez który przechodzi oś świata, wokół której obraca się sfera niebieska. Zwracamy uwagę na to, że Gwiazda Polarna nie jest najjaśniejszą gwiazdą na niebie (jak wydają się sądzić niektórzy uczniowie). Znajomość położenia bieguna nieba pozwala na określenie kierunku północy i orientację w terenie. Uczniowie powinni również wiedzieć, z lekcji geografii, że wysokość bieguna niebieskiego nad horyzontem jest równa szerokości geograficznej miejsca obserwacji. Możemy w tym miejscu zrobić proste ćwiczenie polegające na pomiarze szerokości geograficznej najpierw metodą przybliżoną (za pomocą wyciągniętej ręki i pięści) a następnie nieco dokładniej z pomocą eklimetru. Aby skonstruować eklimetr wystarczy zwykły szkolny kątomierz, w którym w środku na niewielkim gwoździku zawiesimy nitkę z obciążnikiem służącym za pion. Kierując kątomierz na Gwiazdę Polarną będziemy mogli odczytać jej wysokość nad horyzontem, czyli szerokość geograficzną miejsca obserwacji. To proste ćwiczenie pozwoli uczniom zapamiętać metodę pomiaru szerokości geograficznej, jak również uświadomić, że wygląd nieba (w tym ilość gwiazdozbiorów okołobiegunowych) zależy od szerokości geograficznej miejsca obserwacji.

Wskazujemy również słabe gwiazdy Małej Niedźwiedzicy, w której zauważamy charakterystyczne odwrócenie dyszla Małego Wozu w stosunku do Wielkiego Wozu.

Idąc dalej w kierunku wyznaczonym podczas poszukiwania Gwiazdy Polarnej znajdziemy kolejny okołobiegunowy gwiazdozbiór - Kasjopeję, która rozkrzyżowała ręce w rozpaczy o córkę Andromedę. Jej najjaśniejsze gwiazdy tworzą dużą literę „M” lub „W”, zależnie od sposobu patrzenia.

Przedłużenie ramion litery „W” gwiazdozbioru Kasjopei w kierunku ich przecięcia się pozwala znaleźć dość rozległy gwiazdozbiór - Andromedę, wszak zgodnie z mitologicznym przekazem, Andromeda rozpostarte ramiona ma przykute do skały. W pogodną, bezksiężycową noc możemy w pobliżu gwiazdy ni (ν) Andromedy dostrzec niewielką rozmytą plamkę, czyli Wielką Mgławicę Andromedy - jedyną galaktykę widoczną gołym okiem na naszej półkuli, położoną w odległości 2,2 mln lat świetlnych (światło opuściło ją w czasach, gdy po Ziemi chodził Homo erectus - Człowiek wyprostowany). Obserwację galaktyki ułatwi metoda zerkania kątem oka, z uwagi na większą czułość siatkówki oka na jej obrzeżu.

Kierunek wyznaczony przez parę gwiazd γ i δ Kasjopei pozwoli na odnalezienie gwiazdozbioru Perseusza, bohatera zmierzającego na ratunek Andromedzie. Charakterystyczny łuk utworzony z gwiazd tego gwiazdozbioru kończy się gwiazdą β Perseusza zwaną Algolem. Jest to położony w odległości około 100 lat świetlnych układ zaćmieniowy gwiazd o okresie orbitalnym równym 2 dni 20 godzin. Zmiany jej jasności dostrzegalne są gołym okiem i dlatego już znana była w starożytności, kiedy to Arabowie nazwali ją Głową Diabła, skąd pochodzi obecna jej nazwa. Dalsza wędrówka wzdłuż łuku gwiazd Perseusza poza Algola prowadzi nas do córek Atlasa - gwiazdowej gromady otwartej zwanej Plejadami (Kokoszki, Siedem Sióstr), która zawiera co najmniej 120 gwiazd, z których 6 - 7 najjaśniejszych widocznych jest „nieuzbrojonym” okiem. Możemy ich w tym miejscu użyć do przetestowania ostrości wzroku.

Legenda o Perseuszu i Andromedzie: Kasjopeja, żona króla Cefeusza, była piękną władczynią Etiopii. Dumna ze swej wielkiej urody, zaczęła się wynosić ponad innych. Chełpiła się nawet, że jest piękniejsza od Nereid - nimf morskich. Nereidy poprosiły władcę mórz, Posejdona, aby ukarał Kasjopeję za jej zarozumialstwo. Posejdon wysłał więc potwora morskiego, Wieloryba, aby zniszczył królestwo Etiopii. Kiedy Cefeusz i Kasjopeja dowiedzieli się o tym, udali się do wyroczni po radę. Powiedziano im, że muszą poświęcić swoją ukochaną córkę Andromedę i w ten sposób udobruchać rozgniewane morskie bóstwa. Ze złamanym sercem król spełnił zalecenie wyroczni: księżniczkę przykuto do nadmorskiej skały, gdzie potwór miał ją pożreć. Kiedy Wieloryb zbliżał się do wybrzeża, Andromeda zaczęła wzywać pomocy. Jej krzyk usłyszał Perseusz, wracający właśnie do domu na skrzydlatym koniu, Pegazie, z głową zabitej Meduzy. Natychmiast pospieszył z pomocą, pokazując potworowi głowę Meduzy. To powstrzymało go przed atakiem, ponieważ każdy, kto spojrzał na straszliwe oblicze Meduzy, zamieniał się w kamień. Perseusz ostrożnie schował głowę Meduzy do torby, a następnie uwolnił księżniczkę z łańcuchów. Zakochali się w sobie od pierwszego wejrzenia. Chociaż Posejdon nie był zachwycony tym, że jego plany ukarania Kasjopei zostały pokrzyżowane, wzruszył się wielką miłością Perseusza i Andromedy i umieścił ich oboje obok siebie wśród gwiazd, tak by ludzie na Ziemi zawsze mogli podziwiać ich uczucie.

Po przytoczeniu legendy o Andromedzie i Perseuszu możemy odnaleźć w pobliżu Andromedy wielki kwadrat utworzony z jasnych gwiazd w Pegazie, skrzydlatym koniu pomykającym pośród gwiazd. Poniżej Pegaza w gwiazdozbiorze Ryb znajduje się punkt równonocy wiosennej, czyli punkt przez który Słońce przechodzi około 21 marca z półkuli południowej na półkulę północną. Punkt ten znajdziemy przedłużając kierunek Gwiazda Polarna, β Kasjopei i α Andromedy.

Kierunek wyznaczony przez gwiazdy γ i α Pegaza pozwoli znaleźć w nim jasną gwiazdę epsilon (ε) tj. Enif. Wraz z położoną z prawej strony jasną gwiazdą Altair w gwiazdozbiorze Orła tworzą one podstawę trójkąta równoramiennego (Trójkąta Zaydeha), w wierzchołku którego znajdziemy inną jasną gwiazdę Deneb („Ogon”) z gwiazdozbioru Łabędzia. Odbicie tego trójkąta to Trójkąt Letni. Tę grupę (nie gwiazdozbiór) tworzą bardzo jasne gwiazdy: Deneb w Łabędziu, Wega w Lutni oraz Altair w Orle. Trójkąt Letni jak wskazuje nazwa jest najlepiej widoczny latem, lecz z uwagi na wakacje musimy wspomnieć o nim w tym momencie, dopóki jeszcze jest dość dobrze widoczny.

Wegę możemy również znaleźć na kierunku wyznaczonym przez gwiazdy δ, γ Wielkiego Wozu. Jest to najjaśniejsza gwiazda w gwiazdozbiorze Lutni i jedna z najjaśniejszych gwiazd nieba. Odległość do niej wynosi około 25 lat świetlnych. Pozostałe jasne gwiazdy gwiazdozbioru tworzą równoległobok.

Deneb jest najjaśniejszą gwiazdą w gwiazdozbiorze Łabędzia położoną w odległości 930 lat świetlnych i świecącą 26 000 razy silniej niż Słońce.

Łabędź - ten wspaniały gwiazdozbiór położony w pasie Drogi Mlecznej zwany jest niekiedy Krzyżem Północy, gdyż pięć najjaśniejszych jego gwiazd układa się w kształcie krzyża.

Łabędź zgodnie z mitologicznym przekazem greckim symbolizuje dobroć i poświęcenie.

Nie zapomnijmy również o szybującym Orle, którego poznamy po charakterystycznych trzech gwiazdach z leżącym w środku Altairem (położonym zaledwie 15 lat świetlnych od nas).

Zwracamy uwagę na Drogę Mleczną, która przecina poznane gwiazdozbiory Kasjopei, Łabędzia i Orła. Szczególnie jasna jest w obszarze Tarczy (Sobieskiego), niepozornego gwiazdozbioru ustanowionego przez Jana Heweliusza na cześć odsieczy wiedeńskiej króla Jana III Sobieskiego.

W starożytnej Grecji uważano Drogę Mleczną za trakt wiodący do domu Zeusa, Chińczycy widzieli w niej srebrną rzekę, zaś Indianie - ścieżkę zmarłych do siedzib na Słońcu.

Na tym należałoby zakończyć wędrówkę po niebie podczas pierwszego spotkania. Można jeszcze zwrócić uwagę na spokojne, jasne światło planet, jeżeli aktualnie widoczne są na niebie. Pamiętajmy również o tym, aby w trakcie obserwacji zwrócić uwagę na zjawiska występujące niespodziewanie typu przelot meteoru czy satelity, które mogą ożywić nasz pokaz.

Jak wspomniano we wstępie należy uczniom polecić sporządzenie sprawozdania z przebiegu wycieczki w zeszycie przedmiotowym. Uczniowie powinni również otrzymać kopie map nieba w celu utrwalenia swoich wiadomości i jednocześnie przeprowadzenia samodzielnych obserwacji. Znajomość poznanych gwiazdozbiorów sprawdzimy na wstępie następnej wycieczki obserwacyjnej.

Zaś w ramach indywidualnych obserwacji uczniowskich możemy polecić przeprowadzenie następujących obserwacji:

1. Sporządź szkic Wielkiej Niedźwiedzicy oraz Gwiazdy Polarnej na tle krajobrazu w dwóch różnych porach nocy. Zaznacz na rysunku odcinek o długości 10°. Na podstawie kąta, jaki zatoczyła w tym czasie prosta przechodząca przez α i β Wielkiej Niedźwiedzicy oraz Gwiazdę Polarną wyznacz długość doby (gwiazdowej). Sprawozdanie musi koniecznie zawierać datę i godziny obserwacji. Pamiętaj, aby obserwacji dokonywać zawsze z tego samego miejsca.

2. Zadanie dla chętnych. Ustaw na statywie aparat fotograficzny i sporządź zdjęcie okolic Gwiazdy Polarnej przy ekspozycji około 30 minut. Skomentuj otrzymane wyniki oraz wyznacz długość doby (gwiazdowej).

Wycieczka zimowa

Cele:

• Określenie położenia charakterystycznych gwiazdozbiorów zimowego nieba,

• Poznanie legendy o Orionie,

• Obserwacje teleskopowe charakterystycznych ciał niebieskich,

• Określenie przebiegu ekliptyki i pasa zodiakalnego,

• Uświadomienie zróżnicowania barw gwiazd.

Wycieczkę obserwacyjną poświęcimy poznaniu charakterystycznych konstelacji zimowych oraz kilku obiektów niewidocznych gołym okiem.

Traktując to jako pewną formę sprawdzianu polecamy znalezienie poznanych już wcześniej gwiazdozbiorów. Zwracamy uwagę uczniów na zmianę wyglądu nieba wskutek rocznego ruchu Słońca po ekliptyce.

Następnie przechodzimy do oglądania obiektów przez lornetkę.

Na początek będą to:

• galaktyka w Andromedzie (M 31),

• gromady otwarte h i χ w Perseuszu oraz Plejady,

• układy podwójne gwiazd wyraźnie różniące się barwą np.: γ Andromedy (żółta-zielona), η Kasjopei (żółta-czerwona), η Perseusza (pomarańczowa-biała),

• Droga Mleczna.

Teraz przechodzimy do poznania nowych gwiazdozbiorów. Widząc Plejady łatwo znajdziemy położone z lewej strony czerwone oko Byka, czyli Aldebarana.
Byk z charakterystycznym układem rogów wyznaczonym przez jasne gwiazdy β i ζ zawiera grupę gwiazd w kształcie litery V zwaną Hiadami (gr. deszczowy gwiazdozbiór). Jest to najbliższa, najjaśniejsza i najrozleglejsza gromada otwarta, położona w odległości około 130 lat świetlnych. Kierujemy zatem w to miejsce lornetkę, by zobaczyć chociaż część z 200 gwiazd tworzących gromadę.

Idąc dalej w kierunku wyznaczonym przez Plejady i Aldebarana dochodzimy do chyba najpiękniejszego gwiazdozbioru nieba tj. Oriona - znakomitego myśliwego, który z Psem Małym i Wielkim poluje na Zająca. Gwiazdozbiór złożony z siedmiu jasnych gwiazd przypomina swym wyglądem klepsydrę. Dwie najbardziej wyróżniające się gwiazdy pierwszej wielkości to: pomarańczowa Betelgeza („Bark”) oraz biały Rigel („Stopa”); Betelgeza jest około 700 razy większa i 10000 razy jaśniejsza od Słońca Pośrodku gwiazdozbioru widoczne są trzy gwiazdy leżące w jednej ukośnej linii i tworzące pas Oriona, zwany w przekazie ludowym Trzema królami lub Kosiarzami.

Poniżej pasa znajduje kilka słabych gwiazdek tworzących miecz. W tym obszarze w pobliżu gwiazdy theta (ϑ) znajdziemy za pomocą lornetki najwspanialszy obiekt gwiazdozbioru - Wielką Mgławicę Oriona odległą o około 1500 lat świetlnych - obłok zjonizowanego wodoru, w którym powstawanie gwiazd odbywa się na naszych oczach.

Legenda o Orionie: Kiedy dorósł, zasłynął jako znakomity myśliwy; stawał się jednak coraz bardziej bezwzględny w stosunku do zwierząt. Ich zabijanie sprawiało mu przyjemność, nawet gdy nie było po temu żadnego powodu. Nie podobało się to Artemidzie, bogini łowów, która wysłała ogromnego skorpiona, aby dał nauczkę Orionowi. Bestia ukąsiła śmiertelnie i Orion byłby zginął, gdyby nie lekarz - Wężownik - który podał mu antidotum. Orion został uratowany, a ponieważ otarł się o śmierć, zrozumiał jak cenne jest życie i jak bezwzględne i niewłaściwe było jego postępowanie. Okazał skruchę i w nagrodę został umieszczony na niebie wraz ze skorpionem, którego żądło nauczyło go tak boleśnie, jaką wartością jest wszelkie życie.

Przedłużając w dół kierunek pasa Oriona dochodzimy do najjaśniejszej gwiazdy na niebie, czyli Syriusza (zwanego Psią Gwiazdą lub Kanikułą) w gwiazdozbiorze Psa Wielkiego. Gwiazda położona jest w odległości zaledwie 9 lat świetnych. W starożytnym Egipcie pojawienie się Syriusza przed wschodem Słońca zwiastowało wylewy Nilu.

Przedłużając kierunek gwiazd Rigel - Betelgeza znajdziemy się w obszarze gwiazdozbioru Bliźniąt. Bliźnięta - jaśniejsza to Polluks, słabsza - Kastor. Obie gwiazdy są wielokrotnymi układami gwiazd.

Gwiazdozbiory Bliźniąt i Byka znajdują się w pasie zodiakalnym. Użyjemy zatem pojęcia ekliptyki i wskażemy jej przebieg pośród gwiazd. Uczniom uświadamiamy, że obecność w jej pobliżu świecącej spokojnym światłem „gwiazdy” oznacza pojawienie się w tym obszarze jednej z planet. Jeżeli będzie to Jowisz - warto zwrócić na niego lornetkę, aby zobaczyć galileuszowe księżyce, jeśli Saturn - aby zobaczyć pierścień.

Syriusz, Betelgeza oraz Procjon (z Małego Psa) tworzą trójkąt równoboczny zwany niekiedy Trójkątem Zimowym, również łatwy do zapamiętania trójkąt gwiazd nie będący gwiazdozbiorem. Następnie zataczając dużym łukiem gwiazdozbiór Oriona począwszy od Syriusza, idąc przez Procjona, Polluksa, Kastora napotykamy po drodze do Aldebarana - Kapellę, czyli najjaśniejszą gwiazdę w gwiazdozbiorze Woźnicy i ostatecznie docieramy do Rigela.

W tym miejscu warto zatrzymać się na porównaniu barw gwiazd z tego otoczenia: Syriusz i Rigel - białe, Kapella - żółta, Aldebaran - czerwony. Uświadamiamy uczniom, że zróżnicowanie barw jest skutkiem różnic temperatur powierzchniowych tych gwiazd i wynoszą one odpowiednio: 9000 K, 12000 K, 5000 K, 4000 K.

Wycieczka obserwacyjna powinna znaleźć swoją kontynuację w postaci samodzielnych obserwacji uczniowskich polegających określaniu położenia Księżyca na tle gwiazd (również jego faz) w ciągu kilku tygodni lub położenia planet do następnej wycieczki (Mars, Jowisz, Saturn). Uczniowie w tym celu otrzymują mapy nieba, aby mogli je wykorzystać w celu wykonania zadania. Obserwacje te powinny znaleźć swoje odzwierciedlenie w postaci sprawozdania w zeszycie przedmiotowym oraz kontynuację na lekcji w postaci omówienia i wyegzekwowania wiadomości.

Wycieczka wiosenna

Jest to ostatnie wieczorne spotkanie, na którym zapoznajemy uczniów z charakterystycznym gwiazdozbiorami wiosennego nieba oraz za pomocą lornetki z wyglądem Księżyca lub planet, jeżeli są widoczne na niebie. Celem ostatniej wycieczki jest, podobnie jak poprzednich, zwrócenie uwagi na zmiany wyglądu nieba gwiaździstego na przestrzeni kilku miesięcy, w ciągu których wykonywano obserwacje. Można w tym celu zwrócić uwagę na gwiazdozbiory widoczne w południowej części nieba (w południku) lub postarać się znaleźć położenie poznanych już wcześniej gwiazdozbiorów.

Wędrówkę po niebie również i tym razem zaczynamy od Wielkiego Wozu. Przedłużając linię dyszla Wielkiego Wozu napotkamy jasną pomarańczową gwiazdę - Arktura, najjaśniejszą gwiazdę Wolarza, który swoim kształtem przypomina wielki latawiec. Arktur jest najbliżej położonym (w odległości 35 lat świetlnych) czerwonym olbrzymem (średnica 22 większa od Słońca).

Warto również zwrócić uwagę na położony obok piękny gwiazdozbiór Korony Północnej ze świecącą w niej najjaśniejszą Gemmą (łac. kamień szlachetny).

Legenda o Koronie Północnej: W starożytnej Grecji przepowiadano kiedyś Ariadnie - pięknej córce króla Krety, Minosa, że poślubi boga. Gdy jej ukochany, zwykły śmiertelnik, dowiedział się o tym, zostawił ją na wyspie Naksos. Spotkał ją tam Dionizos, bóg winnej latorośli, wina i płodnych sił przyrody. Zakochał się w niej od pierwszego wejrzenia i poprosił ją o rękę. Ariadna nie chciała jednak uwierzyć, że Dionizos jest bogiem. Aby to udowodnić, Dionizos poprosił boginię miłości - Wenus - o przygotowanie korony wysadzanej wspaniałymi klejnotami jako podarek ślubny. Wenus spełniła jego prośbę, co przekonało Ariadnę, że Dionizos jest rzeczywiście bogiem, więc postanowiła wyjść na niego. Dionizos był tak szczęśliwy, że podrzucił koronę wysoko do nieba, gdzie na zawsze pozostała wśród gwiazd.

Przedłużając dalej ten sam łuk, natrafimy na najjaśniejszą gwiazdę w gwiazdozbiorze Panny. Jest to Kłos. Gwiazdozbiór Panny przypomina swym wyglądem wielki puchar.

Znajdując Kłos możemy skonstruować z Arkturem trójkąt równoboczny, w którego trzecim wierzchołku znajdzie się Denebola („Ogon Lwa”). Zmierzając od niego w kierunku Procjona z Małego Psa natrafimy na najjaśniejszą gwiazdę Lwa zwaną Regulusem (łac. król). Jeżeli pora obserwacji jest stosunkowo wczesna, nie można będzie wykorzystać Kłosa do znalezienia gwiazdozbioru Lwa. Gwiazdozbiór ten możemy odszukać posługując się Wielkim Wozem. W tym celu linię α - β gwiazd Wielkiego Wozu przedłużamy w przeciwną stronę, niż podczas szukania Gwiazdy Polarnej, odkładając podobnie odcinek α - β pięć razy. Gwiazdozbiór ten kształtem przypomina żelazko albo konika - zabawkę i jest obok Wolarza i Panny najbardziej znanym gwiazdozbiorem wiosennym. Natomiast γ Lwa jest najsłynniejszą gwiazdą podwójną na niebie złożoną z jasnych składników łatwych do rozdzielenia w lunecie.

Na zakończenie określamy przebieg ekliptyki oraz widoczny w pobliżu η Panny punkt równonocy jesiennej.

Jeżeli mamy do dyspozycji obrotowe mapy nieba można obserwacje urozmaicić dodatkowo zadaniami:

1. Ustawić obrotową mapę nieba na aktualną datę i godzinę oraz zidentyfikować widoczne na nieboskłonie gwiazdozbiory.

2. Korzystając z danych z rocznika astronomicznego lub odpowiedniego programu i obrotowej mapy nieba ustalić aktualne położenie planet i Księżyca. Odszukać je na niebie.

Ostatnią wycieczkę warto zorganizować w okresie, gdy na niebie świeci Księżyc. Jednak powinien on być widoczny w postaci sierpa. Można za pomocą lornetki pokazać kratery, a także wskazać na światło popielate i wyjaśnić przyczyny jego powstawania.

Na tym należy zakończyć wędrówkę po niebie. Jeżeli uczniowie zapamiętali położenie gwiazdozbiorów na niebie oraz kilku jaśniejszych gwiazd, a także uświadomili sobie różnorodność ciał niebieskich i zjawisk astronomicznych, to można uznać skutki przeprowadzonych wycieczek za sukces.

Wskazane jest również wykonanie kilku zadań z wykorzystaniem obrotowej mapy nieba na zwykłych zajęciach w szkole. Przykładowo mogą być to zadania typu:

1. Wyznaczenie momentu wschodu lub zachodu dowolnej gwiazdy.

2. Wyznaczenie momentu górowania danej gwiazdy.

3. Wyznaczenie wschodu lub zachodu Księżyca i planet (rocznik astronomiczny lub odpowiedni program wybrany z propozycji podanej poniżej).

4. Wyznaczenie długości dnia w różnych porach roku (rocznik astronomiczny lub odpowiedni program wybrany z propozycji podanej poniżej).

Bibliografia

1. J. Domański, Astronomia i grawitacja, ZDN, Toruń 1993.

2. M. D. Heifetz, W. Tirion, Spacer po niebie, Prószyński i S-ka, Warszawa 1997.

3. J. Herrmann, Gwiazdy, Świat Książki, Warszawa 1997.

4. M. Królikowska-Sołtan i in., Słownik szkolny. Astronomia, WSiP, Warszawa 1994.

5. D. L. Moche, Astronomia, Przewodnik po wszechświecie, Gdańskie Wydawnictwo Oświatowe, Gdańsk 1995.

6. J. Pagaczewski, Vademecum astronomiczne, PTMA, Kraków 1977.

7. M. Pańków, Nauczanie astronomii, WSiP, Warszawa 1982.

8. M. Pańków, Materiały pomocnicze do ćwiczeń z astronomii z astrofizyką, cz. I., Uniwersytet Śląski, Katowice 1978.

9. J. Parandowski, Mitologia, Czytelnik, Warszawa 1990.

10. K. Targosz, Jan Heweliusz, uczony-artysta, Zakład Narodowy im. Ossolińskich, Wrocław 1979.

11. K. Włodarczyk, Przewodnik po gwiezdnym niebie, Sport i Turystyka, Warszawa 1989.

Pomoce

1. Encyklopedia Wszechświata, Optimus Pascal Multimedia S A, 1996.

2. Programy astronomiczne, Chip 8/2000, PCWK 1/2003

3. Obrotowa mapa nieba, PTMA.

4. Praca zbiorowa, Atlas nieba 2000, Państwowe Przedsiębiorstwo Wydawnictw Kartograficznych im. E. Romera, Warszawa 1991.

Załączniki

Mapki w załącznikach pochodzą z programu Cartes du Ciel, który jest również w polskiej wersji językowej. Umożliwia on również odczytanie efemeryd planet dla określonej daty.

M. Pańków, Nauczanie astronomii, WSiP, Warszawa 1982, s. 37.

J. Parandowski, Mitologia, Czytelnik, Warszawa 1990, s. 109.

K. Targosz, Jan Heweliusz, uczony-artysta, Zakład Narodowy im. Ossolińskich, Wrocław 1979, s. 80.

M., D. Heifetz, W. Tirion, Spacer po niebie, Prószyński i S-ka, Warszawa 1997, s. 51.

Tamże, s. 59.

Tamże, s. 53.

1

11

---