Период на револуција околу сонцето. Целосна револуција на планетите. Равенки на синодично движење

На 13 март 1781 година, англискиот астроном Вилијам Хершел ја откри седмата планета на Сончевиот систем - Уран. И на 13 март 1930 година, американскиот астроном Клајд Томбо ја откри деветтата планета на Сончевиот систем - Плутон. До почетокот на 21 век, се веруваше дека Сончевиот систем вклучува девет планети. Меѓутоа, во 2006 година, Меѓународната астрономска унија одлучи да му го одземе овој статус на Плутон.

Веќе се познати 60 природни сателити на Сатурн, од кои повеќето се откриени со помош на вселенски летала. Повеќето од сателитите се состојат од камења и мраз. Најголемиот сателит Титан, откриен во 1655 година од Кристиан Хајгенс, е поголем од планетата Меркур. Дијаметарот на Титан е околу 5200 км. Титан орбитира околу Сатурн на секои 16 дена. Титан е единствената месечина која има многу густа атмосфера, 1,5 пати поголема од онаа на Земјата, која се состои главно од 90% азот, со умерена содржина на метан.

Меѓународната астрономска унија официјално го призна Плутон како планета во мај 1930 година. Во тој момент, се претпоставуваше дека неговата маса е споредлива со масата на Земјата, но подоцна беше откриено дека масата на Плутон е речиси 500 пати помала од масата на Земјата, дури и помала од масата на Месечината. Масата на Плутон е 1,2 x 10,22 kg (0,22 маса на Земјата). Просечното растојание на Плутон од Сонцето е 39,44 АЕ. (5,9 до 10 до 12 степени км), радиусот е околу 1,65 илјади км. Периодот на револуција околу Сонцето е 248,6 години, периодот на ротација околу неговата оска е 6,4 дена. Се верува дека составот на Плутон вклучува карпи и мраз; планетата има тенка атмосфера која се состои од азот, метан и јаглерод моноксид. Плутон има три месечини: Харон, Хидра и Никс.

На крајот на 20-от и почетокот на 21-от век, многу објекти беа откриени во надворешниот Сончев систем. Стана очигледно дека Плутон е само еден од најголемите објекти на Кајперовиот појас познат до денес. Покрај тоа, барем еден од објектите на појасот - Ерис - е поголемо тело од Плутон и е 27% потежок. Во овој поглед, се појави идејата Плутон повеќе да не се смета за планета. На 24 август 2006 година, на XXVI Генерално собрание на Меѓународната астрономска унија (IAU), беше одлучено отсега натаму Плутон да се нарекува не „планета“, туку „џуџеста планета“.

На конференцијата беше развиена нова дефиниција за планета, според која планетите се сметаат за тела кои се вртат околу ѕвезда (а самите не се ѕвезда), имаат хидростатички рамнотежен облик и ја „исчистиле“ областа во областа на нивната орбита од други помали објекти. Џуџестите планети ќе се сметаат за објекти кои орбитираат околу ѕвезда, имаат хидростатички рамнотежен облик, но не го „исчистиле“ блискиот простор и не се сателити. Планетите и џуџестите планети се две различни класи на објекти во Сончевиот систем. Сите други објекти кои орбитираат околу Сонцето, а не се сателити ќе се нарекуваат мали тела на Сончевиот систем.

Така, од 2006 година, во Сончевиот систем има осум планети: Меркур, Венера, Земја, Марс, Јупитер, Сатурн, Уран, Нептун. Меѓународната астрономска унија официјално признава пет џуџести планети: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Ерис.

На 11 јуни 2008 година, IAU го објави воведувањето на концептот на „плутоид“. Беше одлучено да се наречат небесните тела што се вртат околу Сонцето во орбита чиј радиус е поголем од радиусот на орбитата на Нептун, чија маса е доволна за гравитационите сили да им дадат речиси сферична форма и кои не го чистат просторот околу нивната орбита. (односно, околу нив се вртат многу мали предмети) ).

Бидејќи сè уште е тешко да се одреди обликот, а со тоа и односот со класата на џуџести планети за такви далечни објекти како што се плутоидите, научниците препорачаа привремено да се класифицираат сите објекти чија апсолутна магнитуда на астероид (брилијантност од растојание од една астрономска единица) е посветла од + 1 како плутоиди. Ако подоцна се покаже дека објект класифициран како плутоиден не е џуџеста планета, ќе биде лишен од овој статус, иако доделеното име ќе биде задржано. Џуџестите планети Плутон и Ерис беа класифицирани како плутоиди. Во јули 2008 година, Макемаке беше вклучена во оваа категорија. На 17 септември 2008 година, Хаумеа беше додадена на листата.

Материјалот е подготвен врз основа на информации од отворени извори

Од античко време, човештвото верувало дека Земјата се движи. Но, како се движи во универзумот отсекогаш било контроверзно прашање. Се претпоставуваше дека целиот универзум се врти околу нашата планета. Н. Коперник беше првиот што сугерираше дека Земјата се врти околу Сонцето. Потоа други научници се обиделе математички да ја пронајдат врската и да го пресметаат времето на движење на Земјата.

Со текот на времето, се појавија сигурни факти за ротацијата на нашата планета:

• Постојат два периоди од годината кога Земјата е на одредено растојание. Првиот период е кога Земјата е што е можно поблиску до Сонцето. Овој пат се нарекува перихел. Периодот кога Земјата е на максимално растојание од Сонцето е афел. Афел се јавува на почетокот на јули, перихел на почетокот на јануари;
• Обликот на нашата планетарна орбита не е совршен круг, туку елипса. Првиот научник кој го опишал ова бил германскиот истражувач, астроном и математичар Кеплер;
• Земјата има аксијален наклон од 23,4 степени во однос на вертикалната оска, што го објаснува постоењето на годишните времиња во две хемисфери. Солстичните денови се кога точката во орбитата е максимално навалена во правец од Сонцето, деновите на рамноденица се кога овие насоки се нормални една на друга.

Земјата прави по една вртење околу својата оска на секои дваесет и четири часа, т.н. ден. Во областа каде што паѓа сончевата светлина, свртена кон Сонцето, ќе има ден, од спротивната страна - ноќ.

Ротација на Земјата

Периодот на револуција на Земјата околу Сонцето е календарска година (365 дена). Бидејќи овој број не се совпаѓа точно со бројот на часови во 365 дена, туку е малку поголем, цел ден се акумулира за четири години. Според тоа, има престапни години, со 366 дена и дополнителен ден во месец февруари.

Денови на краткоденица - 22 декември (зима) - најкраткиот ден, 22 јуни (лето) - најдолгиот ден. Деновите на рамноденицата се 21 март и 23 септември - должината на денот и ноќта се еднакви и на северната и на јужната хемисфера.

Конфигурации -релативните позиции на телата на Сончевиот систем видливи на небото.

Пониско,(Меркур, Венера) - поблиску до Сонцето од Земјата.

За понископланети: Долна врска ( 1) - планета помеѓу Сонцето и Земјата. (Слика 17.)

Сл. 17. Дијаграм на конфигурациите на долните планети, сврзник,

4 – најголемо источно издолжување

Врвна врска (3) -планетата е подалеку од Земјата отколку Сонцето.

Западни (2) и источни (4) издолжувања– аголна оддалеченост на планетата од линијата Земја-Сонце.

Редоследот на премин: 1 – инфериорна врска, 2 – најголемо западно издолжување, 3 – супериорно.

Слика 18. Дијаграм на конфигурации на горните планети

За врвотпланети

Врска (1) -планета зад Сонцето.

Конфронтација (опозиција) -стр3. – Сонцето и планетата се на спротивните страни на Земјата.

Западни (2) и источни квадрати (4).

За пониските планети тоа е можно премин преку сончевиот диск(редок настан).

За време на западното издолжување, планетата се појавува над хоризонтот и оди под хоризонтот пред Сонцето. Се наоѓа над хоризонтот во текот на денот и не е видлива во зраците на Сонцето - утринска видливост.Со источно издолжување - вечерна видливост,(планетата заоѓа по Сонцето).

За горните планети, најповолна ера за набљудување е опозицијата. Подобро е за време на зимската опозиција, кога планетите се движат низ соѕвездијата Бик, Близнаци и Рак. Планетите се издигнуваат високо и се видливи над хоризонтот поголемиот дел од денот (ноќите се подолги).

Планетарни орбитални периоди

Синодички (С) период -планети - временскиот период помеѓу две последователни конфигурации со исто име.

Сидерална (Т) или сидералнапланетарен период - временски период во кој планетата завршува целосна револуција околу Сонцето.

Сидералниот период на Земјината револуција се нарекува ѕвездена година.

Равенки на синодично движење.

За пониските планети(1)

За горните планети - (2)

Од набљудувањата, S и се одредуваат.

Кеплеровите закони

Кеплер бил поддржувач на учењата на Коперник и си поставил задача да го подобри својот систем врз основа на набљудувањата на Марс, кои биле вршени 20 години од данскиот астроном Тихо Брахе (1546 -1601) и неколку години од самиот Кеплер.

На почетокот, Кеплер го споделувал традиционалното верување дека небесните тела можат да се движат само во круг, и затоа потрошил многу време обидувајќи се да најде кружна орбита за Марс.

По долги години на многу трудоинтензивни пресметки, напуштајќи ја општата заблуда за кружноста на движењата, Кеплер откри три закони за планетарните движења, кои моментално се формулирани на следниов начин:

1. Сите планети се движат во елипсови, во еден од фокусите (заеднички за сите планети) е Сонцето.

2. Векторот на радиусот на планетата опишува еднакви области во еднакви временски интервали.

3. Квадратите на сидералните периоди на вртежи на планетите околу Сонцето се пропорционални со коцките на полуглавните оски на нивните елипсовидни орбити.

Како што е познато, во елипсата, збирот на растојанијата од која било нејзина точка до две фиксни точки f1 и f2, кои лежат на нејзината оска AP и наречени фокуси, е константна вредност еднаква на главната оска AP (сл. 19). . Растојанието PO (или OA), каде што O е центарот на елипсата се нарекува полуглавна оска a, а односот = e е ексцентричноста на елипсата. Вториот ги карактеризира отстапувањата од кругот, e=0.

Слика 19. а) Елиптична орбита, б) илустрација на вториот Кеплеров закон.

Орбитите на планетите малку се разликуваат од круговите, т.е. нивната ексцентричност е мала. Орбитата на Венера има најмала ексцентричност (e=0,007), најголема ексцентричност е орбитата на Плутон (e=0,249). Ексцентричноста на земјината орбита е e=0,017.

Според првиот Кеплеров закон, Сонцето се наоѓа на едно од фокусите на елипсовидната орбита на планетата. Нека е сл. 19, и ова е фокусот f 1 (C – Сонце). Тогаш точката на орбитата P најблиску до Сонцето се нарекува перихел, а точката А најоддалечена од Сонцето се нарекува афел. Главната оска на орбитата на АП се нарекува апсидална линија, а линијата f 1 P, која ги поврзува Сонцето и планетата P во нејзината орбита, е радиусот - векторот на планетата.

Растојанието на планетата од Сонцето во перихел

q = a (1-e), (2.3)

Q = a (1 + e). (2.4)

Просечното растојание на планетата од Сонцето се зема како полуглавна оска на орбитата.

Така, според современите концепти во Сончевиот систем, телата се движат во елипсови, во една од фокусите на кои се наоѓа Сонцето.

Земјата е космички објект вклучен во континуираното движење на Универзумот. Ротира околу својата оска, патува милиони километри во орбитата околу Сонцето и, заедно со целиот планетарен систем, полека кружи околу центарот на галаксијата Млечен Пат. Првите две движења на Земјата се јасно забележливи за нејзините жители со промени во дневното и сезонското осветлување, промените во температурните услови и карактеристиките на годишните времиња. Денес нашиот фокус е на карактеристиките и периодот на Земјината револуција околу Сонцето, нејзиното влијание врз животот на планетата.

Генерални информации

Нашата планета се движи во третата орбита најдалеку од ѕвездата. Во просек, Земјата е одвоена од Сонцето за 149,5 милиони километри. Должината на орбиталата е приближно 940 милиони км. Планетата го поминува ова растојание за 365 дена и 6 часа (една сидерална, или сидерална, година - период на револуција на Земјата околу Сонцето во однос на далечните светилки). Неговата брзина за време на орбиталното движење достигнува просечно 30 km/s.

За набљудувач на земјата, револуцијата на планетата околу ѕвезда се изразува во промена на положбата на Сонцето на небото. Се движи по еден степен дневно кон исток во однос на ѕвездите.

Орбита на планетата Земја

Траекторијата на нашата планета не е совршен круг. Тоа е елипса со Сонцето во еден од неговите фокуси. Оваа форма на орбита ја „присилува“ Земјата или да се приближи до ѕвездата или да се оддалечи од неа. Точката во која растојанието од планетата до Сонцето е минимално се нарекува перихел. Афелион е дел од орбитата каде што Земјата е што подалеку од ѕвездата. Во наше време, првата точка ја достигнува планетата околу 3 јануари, а втората на 4 јули. Во исто време, Земјата не се движи околу Сонцето со постојана брзина: откако ќе помине афел, таа се забрзува и забавува, надминувајќи го перихелот.

Минималното растојание што одвојува две космички тела во јануари е 147 милиони км, максималното е 152 милиони км.

Сателит

Заедно со Земјата, и Месечината се движи околу Сонцето. Кога се набљудува од северниот пол, сателитот се движи спротивно од стрелките на часовникот. Орбитата на Земјата и орбитата на Месечината лежат во различни рамнини. Аголот меѓу нив е приближно 5º. Ова несовпаѓање значително го намалува бројот на затемнувања на Месечината и Сонцето. Ако орбиталните рамнини би биле идентични, тогаш еден од овие феномени би се случил еднаш на секои две недели.

Орбитата на Земјата е дизајнирана на таков начин што двата објекти ротираат околу заеднички центар на маса со период од приближно 27,3 дена. Во исто време, плимните сили на сателитот постепено го забавуваат движењето на нашата планета околу својата оска, со што малку ја зголемуваат должината на денот.

Последици

Оската на нашата планета не е нормална на рамнината на нејзината орбита. Ова навалување, како и движењето околу ѕвездата, доведува до одредени климатски промени во текот на годината. Сонцето изгрева повисоко над територијата на нашата земја во време кога северниот пол на планетата е наклонет кон неа. Деновите се подолги, температурата расте. Кога отстапува од светилката, топлината се заменува со ладење. Слични климатски промени се карактеристични за јужната хемисфера.

Промената на годишните времиња се случува во точките на рамноденица и краткоденица, кои карактеризираат одредена положба на земјината оска во однос на орбитата. Ајде да го разгледаме ова подетално.

Најдолгиот и најкраткиот ден

Солстициј е моментот во времето кога планетарната оска е максимално наклонета кон ѕвездата или во спротивна насока. Орбитата на Земјата околу Сонцето има два такви дела. Во средните географски широчини, точката во која сонцето се појавува на пладне изгрева повисоко секој ден. Ова продолжува до летната краткоденица, која паѓа на 21 јуни на северната хемисфера.Потоа локацијата на пладневната ѕвезда почнува да се намалува до 21-22 декември. Овие денови се зимската краткоденица на северната хемисфера. Во средните географски широчини, пристигнува најкраткиот ден, а потоа почнува да се зголемува. На јужната хемисфера, навалувањето на оската е спротивно, така што тука паѓа во јуни, а летото во декември.

Денот е еднаков на ноќта

Рамноденица е моментот кога оската на планетата станува нормална на орбиталната рамнина. Во тоа време, терминаторот, границата помеѓу осветлената и темната половина, поминува строго по половите, односно денот е еднаков на ноќта. Во орбитата има и две такви точки. Пролетната рамноденица паѓа на 20 март, есенската рамноденица на 23 септември. Овие датуми важат за северната хемисфера. Во јужниот, слично на солстициумот, рамнодениците ги менуваат местата: есента е во март, а пролетта е во септември.

Каде е потопло?

Кружната орбита на Земјата - нејзините карактеристики во комбинација со наклонот на нејзината оска - има уште една последица. Во моментот кога планетата минува најблиску до Сонцето, јужниот пол е свртен во негова насока. Во ова време на соодветната хемисфера е лето. Планетата во моментот на минување на перихел добива 6,9% повеќе енергија отколку кога поминува покрај афел. Оваа разлика се јавува конкретно на јужната хемисфера. Во текот на годината добива малку повеќе сончева топлина од северната. Сепак, оваа разлика е незначителна, бидејќи значителен дел од „дополнителната“ енергија паѓа на водните пространства на јужната хемисфера и се апсорбира од нив.

Тропска и сидерална година

Периодот на револуција на Земјата околу Сонцето во однос на ѕвездите, како што веќе беше споменато, е приближно 365 дена 6 часа 9 минути. Ова е сидерална година. Логично е да се претпостави дека промената на годишните времиња се вклопува во овој период. Сепак, ова не е сосема точно: времето на Земјината револуција околу Сонцето не се совпаѓа со целиот период на годишните времиња. Ја сочинува таканаречената тропска година, која трае 365 дена, 5 часа и 51 минута. Најчесто се мери од една пролетна рамноденица до друга. Причината за дваесетминутната разлика помеѓу времетраењето на двата периода е прецесијата на земјината оска.

Календарска година

За погодност, општо е прифатено дека има 365 дена во годината. Останатите шест и пол часа се собираат на еден ден за време на четири вртежи на Земјата околу Сонцето. За да се компензира ова и да се спречи зголемувањето на разликата меѓу календарските и сидералните години, се воведува „дополнителен“ ден, 29 февруари.

Единствениот сателит на Земјата, Месечината, има одредено влијание врз овој процес. Тоа се изразува, како што беше забележано претходно, во забавувањето на ротацијата на планетата. На секои сто години, должината на денот се зголемува за околу една илјадити дел.

Грегоријанскиот календар

Броењето на деновите на кои сме навикнати е воведено во 1582 година. за разлика од Јулијан, во долг временски период дозволува „граѓанската“ година да одговара на целиот циклус на сезони. Според него, месеците, деновите во неделата и датумите точно се повторуваат на секои четиристотини години. Должината на годината во Грегоријанскиот календар е многу блиску до тропската.

Целта на реформата беше да се врати денот на пролетната рамноденица на вообичаеното место - на 21 март. Факт е дека од првиот век од нашата ера до шеснаесеттиот век, вистинскиот датум кога денот е еднаков на ноќта се преселил на 10 март. Главна мотивација за ревидирање на календарот беше потребата правилно да се пресмета денот на Велигден. За да се постигне ова, важно беше 21 март да се одржува блиску до вистинската рамноденица. Грегоријанскиот календар одлично се справува со оваа задача. Датумот на пролетната рамноденица ќе се помести за еден ден не порано од 10.000 години.

Ако го споредиме календарот, тука се можни позначајни промени. Како резултат на особеностите на движењето на Земјата и факторите кои влијаат на тоа, во текот на приближно 3.200 години, ќе се акумулира несовпаѓање со промената на годишните времиња од еден ден. Ако во ова време е важно да се одржи приближната еднаквост на тропските и календарските години, тогаш повторно ќе биде потребна реформа слична на онаа спроведена во 16 век.

Така, периодот на револуција на Земјата околу Сонцето е во корелација со концептите на календарски, сидерални и тропски години. Методите за одредување на нивното времетраење се подобрени уште од антиката. Новите податоци за интеракцијата на објектите во вселената ни овозможуваат да направиме претпоставки за релевантноста на современото разбирање на терминот „година“ за две, три, па дури и десет илјади години. Времето на Земјината револуција околу Сонцето и нејзината поврзаност со промената на годишните времиња и календарот е добар пример за влијанието на глобалните астрономски процеси врз човековиот социјален живот, како и за зависностите на поединечните елементи во рамките на глобалниот систем на Универзум.