Что мы знаем об орбите земли

Устойчива ли орбита Земли?

По законам Кеплера планеты могут вращаться вокруг звезды бесконечно долго, однако из-за отклонений от этих законов возможен вариант и неустойчивости, когда планеты покидают свою орбиту или, наоборот, падают на светило. Аналитически рассчитать это невозможно, поэтому приходиться применять компьютерное моделирование.

Проведенные расчеты не позволяют однозначно предсказать судьбу планет Солнечной системы. В некоторых моделях Меркурий либо падает на Солнце, либо сталкивается с Венерой или Землей. Также он может спровоцировать столкновение других планет. Но произойдет это через миллиарды лет.

Мне нравится8Не нравится1

Плоскость орбиты

Орбита каждого небесного тела – это плоская фигура, то есть все ее точки лежат в одной плоскости. Плоскость земной орбиты называется эклиптикой. Интересно, что орбиты всех известных нам планет Солнечной системы почти лежат в эклиптике. Ось вращения Земли вокруг собственной оси наклонена под углом 23° к эклиптике, следствием этого наклона является неравномерный нагрев Северного и Южного полушария на разных участках орбиты, из-за чего возникает сезонность погоды. Когда выше экватора лето, ниже него – зима, и наоборот.

Солнце также вращается вокруг собственной оси, причем все планеты вращаются в ту же сторону, что и светило. Это является косвенным доказательством того, что когда-то вещество, из которого состоят все планеты и наша звезда, было единым газопылевым облаком, от которого отделился строительный материал для планет. Однако есть одна аномалия, объяснение которой до сих пор не найдено. Дело в том, что само Солнце вращается не в эклиптике, а с отклонением от неё на шесть градусов. Астрономы предполагают, что это может служить косвенным доказательством того, что в нашей системе есть ещё неоткрытые планеты, которые также двигаются не в эклиптике, и своим гравитационным воздействием раскачивают ось вращения Солнца.

Планеты земного типа

Рис. 3. Сравнительные размеры планет земной группы: Меркурий (а), Венера (б), Земля (в), Марс (г).

К этой груп­пе от­но­сят Мер­ку­рий, Ве­не­ру, Зем­лю и Марс. От ос­таль­ных П. Сол­неч­ной сис­те­мы их от­ли­ча­ют вы­со­кая плот­ность, бли­зость к Солн­цу, мед­лен­ное вра­ще­ние во­круг сво­ей оси и бы­строе дви­же­ние по ор­би­те, на­ли­чие твёр­дой по­верх­но­сти, ма­лое чис­ло (или пол­ное от­сут­ст­вие) спут­ни­ков. П. зем­но­го ти­па су­ще­ст­вен­но мень­ше пла­нет-ги­ган­тов, но и раз­ли­чие раз­ме­ров внут­ри груп­пы зна­чи­тель­но (рис. 3). Внутр. строе­ние П. этой груп­пы в це­лом по­доб­но строе­нию Зем­ли: ме­тал­лич. двух­слой­ное яд­ро ок­ру­же­но про­тя­жён­ной ман­ти­ей и ко­рой, со­стоя­щей из си­ли­кат­ных гор­ных по­род. С элек­трич. то­ка­ми, цир­ку­ли­рую­щи­ми в жид­ком яд­ре Зем­ли, свя­за­но ди­поль­ное маг­нит­ное по­ле П. (см. Зем­ной маг­не­тизм). У Ве­не­ры и Мар­са от­сут­ст­вует ди­поль­ное маг­нит­ное по­ле. Пред­по­ла­га­ет­ся, что при­чи­нами это­го могут быть твёр­дое со­стоя­ние их ме­тал­лич. ядер, мед­лен­ное вра­ще­ние Ве­не­ры и др. осо­бен­но­сти их строе­ния. У Мер­ку­рия, не­смот­ря на его мед­лен­ное вра­ще­ние, име­ет­ся ди­поль­ное маг­нит­ное по­ле (на­пря­жён­но­стью ок. 1% зем­но­го). Ме­тал­лич. яд­ро Мер­ку­рия, в от­ли­чие от ядер др. П., со­став­ля­ет при­мер­но 76% его ра­диу­са; на ко­ру и ман­тию при­хо­дит­ся слой не бо­лее 600–700 км.

Мас­са П. зем­но­го ти­па не­дос­та­точ­на для то­го, что­бы удер­жать в их ат­мо­сфе­рах во­до­род и ге­лий. Эти га­зы бы­ли поте­ря­ны П. в про­цес­се фор­ми­ро­ва­ния, а их вто­рич­ные ат­мо­сфе­ры поя­ви­лись в ре­зуль­та­те за­хва­та П. про­то­пла­нет­ных тел и про­цес­сов, про­ис­хо­див­ших в твёр­дом ве­ще­ст­ве ко­ры. Ве­не­ра об­ла­да­ет са­мой мощ­ной (сре­ди П. зем­но­го ти­па) ат­мо­сфе­рой: её мас­са (0,47·1021 кг) срав­ни­ма с мас­сой океа­нов Зем­ли (1,45·1021 кг). Ат­мо­сфе­ра Ве­не­ры со­сто­ит пре­им. из уг­ле­ки­сло­го га­за; при­мер­но та­ким же ко­ли­че­ст­вом уг­ле­ки­сло­го га­за об­ла­да­ет Зем­ля в свя­зан­ных кар­бо­нат­ных фор­мах. Мас­са азо­та оди­на­ко­ва в ат­мо­сфе­рах обе­их П. Ки­сло­род в ат­мо­сфе­ре Зем­ли име­ет био­ген­ное про­ис­хо­ж­де­ние. Марс об­ла­да­ет весь­ма раз­ре­жен­ной ат­мо­сфе­рой, со­стоя­щей в осн. из уг­ле­ки­сло­го га­за. Дав­ле­ние у по­верх­но­сти Мар­са в 160 раз ни­же зем­но­го, в то вре­мя как на Ве­не­ре в 95 раз вы­ше.

Темп-ра по­верх­но­сти П. оп­ре­де­ля­ет­ся дву­мя осн. фак­то­ра­ми: плот­но­стью сол­неч­ной ра­диа­ции и пар­ни­ко­вым эф­фек­том в ат­мо­сфе­ре П. У Мер­ку­рия, прак­ти­че­ски ли­шён­но­го ат­мо­сфе­ры и рас­по­ло­жен­но­го к Солн­цу бли­же дру­гих П., темп-ра по­верх­но­сти днём мо­жет пре­вы­шать 600 К, а но­чью па­дать до 90 К. Т. к. те­п­ло­вой ре­жим П. этой груп­пы рав­но­вес­ный, ка­ж­дая П. из­лу­ча­ет в кос­мич. про­стран­ст­во столь­ко же энер­гии, сколь­ко по­гло­ща­ет с сол­неч­ной ра­диа­ци­ей. Од­на­ко П. из­лу­ча­ет в ИК-диа­па­зо­не спек­тра, где про­зрач­ность ат­мо­сфе­ры мо­жет быть не­ве­ли­ка. В ре­зуль­та­те при­по­верх­но­ст­ная темп-ра П. ока­зы­ва­ет­ся вы­ше её эф­фек­тив­ной ра­ди­ац. темп-ры – воз­ни­ка­ет пар­ни­ко­вый эф­фект, ко­то­рый для Зем­ли со­став­ля­ет 33 К, для Ве­не­ры – ок. 500 К. Т. о., Ве­не­ра име­ет са­мую вы­со­кую сре­ди П. Сол­неч­ной сис­те­мы темп-ру по­верх­но­сти (735 К). При та­кой темп-ре во­да не мо­жет на­хо­дить­ся в жид­ком со­стоя­нии. Ни­чтож­ное со­дер­жа­ние во­ды в ат­мо­сфе­ре Ве­не­ры ука­зы­ва­ет на то, что в ис­то­рии П. про­ис­хо­ди­ли про­цес­сы, вы­звав­шие ин­тен­сив­ную по­те­рю во­ды.

Уг­ле­кис­лый газ в ат­мо­сфе­ре Мар­са так­же вы­зы­ва­ет пар­ни­ко­вый эф­фект. Од­на­ко плот­ность ат­мо­сфе­ры здесь столь низ­ка, что пар­ни­ко­вый эф­фект на Мар­се со­став­ля­ет еди­ни­цы гра­ду­сов. Ср. темп-ра по­верх­но­сти Мар­са ок. 210–215 К, темп-ра ле­том на эк­ва­то­ре мо­жет дос­ти­гать 280 К, а зи­мой на по­лю­сах – по­ни­жать­ся до 150 К. Под­роб­ная съём­ка, про­ве­дён­ная с КА, по­ка­за­ла, что в не­ко­то­рых мес­тах на по­верх­но­сти Мар­са спо­ра­ди­че­ски по­яв­ля­ют­ся по­то­ки во­ды, об­ра­зую­щие­ся при тая­нии под­поч­вен­ной мерз­ло­ты. Зна­чит. часть за­па­сов во­ды Мар­са бы­ла по­те­ря­на в те­че­ние его ис­то­рии.

Периоды

Когда мы говорим о периоде объекта, это обычно его звездный период, но есть несколько возможных периодов:

• Сидерический период: время между двумя прохождениями объекта перед далекой звездой . Это «абсолютный» период в ньютоновском смысле этого слова.
• Аномалистический период: время, которое проходит между двумя проходами объекта до его периастра . В зависимости от того, находится ли последний в прецессии или в рецессии, этот период будет короче или длиннее, чем сидерический.
• период  : время, которое проходит между двумя проходами объекта в его восходящем или нисходящем узле . Следовательно, это будет зависеть от прецессии двух задействованных плоскостей (орбиты объекта и плоскости отсчета, как правило, эклиптики).
• Тропический период: время, которое проходит между двумя проходами объекта при нулевом прямом восхождении . Из-за прецессии равноденствий этот период систематически немного короче сидерического.
• Синодический период: время, которое проходит между двумя моментами, когда объект принимает один и тот же аспект ( соединение , квадратура , оппозиция и т. Д.). Например, синодический период Марса — это время, разделяющее две оппозиции Марса по отношению к Земле; как две планеты находятся в движении, их относительные угловые скорости вычитать, а синодический период Марса оказывается 779,964  г (1,135 марсианские лет).

Экзопланеты

Из множества обнаруженных внесолнечных планет у большинства эксцентриситет орбиты выше, чем у планет в нашей Солнечной системе. Обнаруженные экзопланеты с низким эксцентриситетом орбиты, почти круговыми орбитами, находятся очень близко к своей звезде и демонстрируют приливную связь со звездой. Восемь планет Солнечной системы имеют почти круговые орбиты. Обнаруженные экзопланеты показывают, что Солнечная система с ее необычно низким эксцентриситетом является редкой и уникальной. Одна теория объясняет этот низкий эксцентриситет большим количеством планет в Солнечной системе; другой предполагает, что он возник из-за особых поясов астероидов. Было обнаружено несколько других многопланетных систем , но ни одна из них не похожа на Солнечную систему из-за их уникальных планетезимальных систем , из-за которых планеты имеют почти круговые орбиты. Солнечные планетезимальные системы включают пояс астероидов , группу Хильды , пояс Койпера , облако Хиллса и облако Оорта . Обнаруженные экзопланетные системы не имеют планетезимальных систем или имеют очень большую. Низкий эксцентриситет необходим для обитаемости, особенно сложных форм жизни. Планетные системы с высокой множественностью гораздо чаще имеют обитаемые экзопланеты. Гипотеза большого вращения Солнечной системы также помогает понять ее почти круговые орбиты и другие уникальные особенности.

Определение

В задаче двух тел с силой закона обратных квадратов каждая орбита является орбитой Кеплера. Эксцентриситет этой Kepler орбиты является неотрицательным числом , которое определяет его форму.

Эксцентриситет может принимать следующие значения:

• круговая орбита : e = 0
• эллиптическая орбита : 0 < e <1 (см. эллипс )
• параболическая траектория : e = 1 (см. параболу )
• гиперболическая траектория : e > 1 (см. гиперболу )

Эксцентриситет e определяется выражением

езнак равно1+2EL2мкрасный3α2{\ displaystyle e = {\ sqrt {1 + {\ frac {2EL ^ {2}} {m _ {\ text {red}} ^ {3} \ alpha ^ {2}}}}}}

где E — полная орбитальная энергия , L — угловой момент , m _red — приведенная масса , а α — коэффициент центральной силы закона обратных квадратов, такой как гравитация или электростатика в классической физике :

Fзнак равноαр2{\ displaystyle F = {\ frac {\ alpha} {r ^ {2}}}}

( α отрицательно для силы притяжения, положительно для силы отталкивания; см. также задачу Кеплера )

или в случае силы тяжести:

езнак равно1+2εчас2μ2{\ displaystyle e = {\ sqrt {1 + {\ frac {2 \ varepsilon h ^ {2}} {\ mu ^ {2}}}}}}}

где ε — удельная орбитальная энергия (общая энергия, деленная на приведенную массу), μ — стандартный гравитационный параметр, основанный на общей массе, а h — удельный относительный угловой момент ( угловой момент, деленный на приведенную массу).

Для значений e от 0 до 1 форма орбиты представляет собой все более вытянутый (или более плоский) эллипс; для значений е от 1 до бесконечности орбиты является гипербола ветвь делает общий поворот 2 arccsc е , уменьшающийся от 180 до 0 градусов. Предельный случай между эллипсом и гиперболой, когда е равно 1, — это парабола.

Радиальные траектории классифицируются как эллиптические, параболические или гиперболические в зависимости от энергии орбиты, а не эксцентриситета. Радиальные орбиты имеют нулевой угловой момент и, следовательно, эксцентриситет равен единице. Сохранение постоянной энергии и уменьшение углового момента, эллиптические, параболические и гиперболические орбиты стремятся к соответствующему типу радиальной траектории, в то время как e стремится к 1 (или, в параболическом случае, остается 1).

Для силы отталкивания применима только гиперболическая траектория, включая радиальный вариант.

Для эллиптических орбит простое доказательство показывает, что угол проекции идеального круга превращается в эллипс с эксцентриситетом e . Например, чтобы увидеть эксцентриситет планеты Меркурий ( e = 0,2056), нужно просто вычислить обратный синус, чтобы найти угол проекции 11,86 градуса. Затем, наклоняя любой круглый объект на этот угол, видимый эллипс этого объекта, проецируемый на глаз зрителя, будет иметь такой же эксцентриситет.
Arcsin⁡(е){\ Displaystyle \ arcsin (е)}

Примеры

Эксцентриситеты тел Солнечной системы

Объект	Эксцентриситет
Тритон	0,000 02
Венера	0,006 8
Нептун	0,008 6
Земельные участки	0,016 7
Титан	0,028 8
Уран	0,047 2
Юпитер	0,048 4
Сатурн	0,054 1
Луна	0,054 9
Церера	0,075 8
(4) Веста	0,088 7
Марс	0,093 4
(10) Гигиея	0,114 6
макияж	0,155 9
Хаумеа	0,188 7
Меркурий	0,205 6
(2) Лопаты	0,231 3
Плутон	0,248 8
(3) июнь	0,255 5
(324) Бамберг	0,340
Эрис	0,440 7
Нереида	0,750 7
седна	0,854 9
комета Галлея	0,967 1
Комета Хейла-Боппа	0,995 1
Комета Икея-Секи	0,999 9
1I/Оумуамуа	1,20

В таблице перечислены значения для всех выбранных планет и карликовых планет, астероидов, комет и лун. Меркурий имеет самый большой эксцентриситет орбиты среди всех планет Солнечной системы ( e = 0,2056). Такого эксцентриситета достаточно, чтобы Меркурий получил вдвое больше солнечной радиации в перигелии, чем в афелии. До переопределения планеты в 2006 году Плутон считался планетой с наиболее эксцентричной орбитой ( e = 0,248). Другие транснептуновые объекты имеют значительный эксцентриситет, особенно карликовая планета Эрида (0,44). Более того, Седна имеет чрезвычайно высокий эксцентриситет 0,855 из-за предполагаемого афелия 937 а.е. и перигелия около 76 а.е.

Большинство астероидов в Солнечной системе имеют эксцентриситет орбиты от 0 до 0,35 со средним значением 0,17. Их сравнительно высокие эксцентриситеты, вероятно, из-за влияния Юпитера и прошлых столкновений.

Значение эксцентриситета орбиты Луны составляет 0,0549, это самый эксцентриситет среди больших спутников Солнечной системы. Все четыре галилеевых спутника имеют эксцентриситет ниже 0,01. Спутник Нептуна Тритон имеет эксцентриситет 1,6e −5 ( 0,000016 ), наименьший эксцентриситет среди всех известных тел в Солнечной системе; его орбита настолько близка к идеальному кругу, насколько это возможно измерить в настоящее время. Однако меньшие спутники, особенно спутники неправильной формы , могут иметь значительный эксцентриситет, например, третий по величине спутник Нептуна Нереида (0,75).

Кометы имеют очень разные значения эксцентриситета . Периодические кометы обычно имеют эксцентриситет от 0,2 до 0,7 , но некоторые из них имеют сильно эксцентриситетные эллиптические орбиты с эксцентриситетом чуть меньше 1. Например, комета Галлея имеет значение 0,967. Непериодические кометы следуют почти параболическим траекториям и имеют эксцентриситет даже ближе к 1. Примеры включают комету Хейла-Боппа со значением 0,995 и комету C/2006 P1 (McNaught) со значением 1,000019 . Поскольку значение эксцентриситета орбиты Хейла-Боппа меньше 1, ее траектория является эллиптической, и, по сути, она в конечном итоге вернется. Комета Макнота имеет гиперболическую траекторию , находясь под влиянием планет, но все еще связана с Солнцем с периодом обращения около 10 5 лет. По состоянию на год комета C/1980 E1 имеет самый большой эксцентриситет среди всех известных гиперболических комет с эксцентриситетом 1,057, и покинет Солнечную систему на неопределенный срок.

1I/`Оумуамуа — первый обнаруженный межзвездный объект , проходящий через Солнечную систему. Его орбитальный эксцентриситет 1,20 указывает на то, что Оумуамуа никогда не был гравитационно связан с нашим Солнцем. Он был обнаружен на расстоянии 0,2 а.е. (30 000 000 км) от Земли и имеет диаметр около 200 метров. Его межзвездная скорость (скорость на бесконечности) составляет 26,33 км/с.

Открытие большего количества миров

Ничего близкого по размерам к Плутону не было обнаружено в Солнечной системе на протяжении жизни более чем двух поколений ученых. Эта ситуация изменилось в 2000-х годах. Майк Браун, молодой астроном из Калифорнийского технологического института, находился в поисках целей для исследовательского проекта. Он решил искать объекты во внешней Солнечной системе.

В процессе проведения исследований Браун и его команда обнаружили несколько крупных «транс-нептунианских объектов» за пределами орбиты Нептуна. В то время как обнаружение ледяных объектов было ожидаемым, гипотетически существующее Облако Оорта, место рождения комет, должно иметь триллионы таких тел. И это было очень много

И заставило других астрономов обратить на это внимание

Некоторые из известных открытий Брауна включают такие тела, как Квавар, Седна, Хаумеа, Эрида и его спутник, Дисномию. А также Макемаке. Все они были найдены за относительно короткий период времени. В период с 2001 по 2005 год. Эрида (которая изначально была прозвана «Зена» после популярного телевизионного шоу того времени) была достаточно большой для того, чтобы некоторые СМИ назвали ее 10-й планетой.

Объекты пояса Койпера. Из открытых источников.

Расчет

эксцентриситет орбиты может быть вычислен из векторов орбитального состояния как вектора эксцентриситета :

e = | е | {\ displaystyle e = \ left | \ mathbf {e} \ right |}

где:

e- это вектор эксцентриситета.

Для эллиптических орбит он также может быть вычислен из периапсис и апоапсис, так как r p = a (1 — e) и r a = a (1 + e), где a — большая полуось.

e = ra — rpra + rp = 1-2 rarp + 1 {\ displaystyle {\ begin {align} e = {{r _ {\ text {a}} — r _ {\ текст {p}}} \ over {r _ {\ text {a}} + r _ {\ text {p}}}} \\ = 1 — {\ frac {2} {{\ frac {r _ {\ text { a}}} {r _ {\ text {p}}}} + 1}} \ end {align}}}

где:

• ra- радиус в апоапсисе (т. е. самый дальний расстояние от орбиты до центра масс системы, который является фокусом эллипса).
• rp- радиус в периапсисе ( самое близкое расстояние).

Эксцентриситет эллиптической орбиты также можно использовать для получения отношения перицентра к апоапсису :

rpra = 1 — e 1 + e {\ displaystyle {{r _ {\ text {p}}} \ over {r _ {\ text {a}}}} = {{1-e} \ over {1 + e}}}

Для Земли, орби Тальный эксцентриситет ≈ 0,0167, апоапсис, — афелий, а периапсис, — перигелий относительно Солнца.

Для годовой орбитальной траектории Земли соотношение r a/rp= наибольший_радиус / наименьший_радиус ≈ 1,034 относительно центральной точки пути.

Что такое орбита планеты, какую форму имеют орбиты Солнечной системы.

Подробное решение итоговое задание 1 по географии для учащихся 5 класса, авторов В. П. Дронов, Л. Е. Савельева 2015

1. Как можно ориентировать по звездам?

Ориентировать можно с помощью ярких звезд. Навигационными называются 26 наиболее ярких звезд, используемых для ориентирования. Они указывают направления на определенные стороны горизонта. К примеру, Полярная звезда всегда указывает направление на Север.

2. Что такое Солнечная система? Какие космические тела входят в ее состав?

Солнечная система – это Солнце и движущиеся вокруг него космические тела. В состав солнечной системы входит Солнце и движущиеся вокруг нее космические тела (планеты, спутники, кометы, астероиды), межпланетное пространство с мельчайшими частицами и разжиженным газом.

3. Что такое орбита планеты? Какую форму имеют орбиты планет солнечной системы?

Орбита – путь планеты вокруг Солнца. Орбиты планет Солнечной системы имеют форму эллипсов.

4. Какой по счету планетой от Солнца является Земля? Между какими планетами она расположена?

Земля является третьей планетой от Солнца. Она находится между Венерой и Марсом.

5. На какие группы делят планеты Солнечной системы? Чем отличаются планеты, входящие в эти группы?

Планеты Солнечной системы делятся на планеты земной группы и планеты-гиганты. Они отличаются составом и размерами. Планеты земной группы каменные и имеют небольшие размеры. Планеты гиганты имеют газопылевой состав и большие размеры.

6. Как Солнце влияет на Землю?

Солнце притягивает Землю и отвечает за ее движение. Оно снабжает Землю теплом и светом, что влияет на живые организмы. Солнечное излучение влияет на магнитное поле Земли.

7. Назовите планеты Солнечной системы. Какие из них получают от Солнца больше света и тепла, чем Земля, а какие – меньше?

Планеты Солнечной системы – Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Больше чем Земля света и тепла получают Меркурий и Венера. Все остальные планеты получают меньше тепла и света в сравнении с Землей.

8. Что называют сутками? Какова продолжительность одних земных суток? При каких условиях сутки могут стать длиннее или короче?

Сутки – естественная, данная природой основная единица измерения времени. Продолжительность земных суток – 24 часа. Продолжительность суток может изменить при изменении скорости вращения Земли вокруг своей оси: увеличение скорости вращения сократит сутки, замедление – увеличит.

9. Каковы географические следствия вращения Земли вокруг своей оси?

Вращение вокруг своей оси влияет на форму планеты. В его результате происходит смена дня и ночи. Из-за осевого вращения Земли все движущие предметы на Земле отклоняются в Северном полушарии вправо по ходу своего движения, в Южном полушарии – влево.

10. Что называют годом? Какова продолжительность одного земного года? Почему каждый четвертый год на Земле длиннее трех предыдущих на одни сутки? Как называются такие удлиненные года?

Год – период времени, за который Земля делает полный оборот вокруг Солнца по своей орбите. Земной год составляет 365 дней. Каждый четвертый год на сутки длиннее трех предыдущих и называется високосным. Дело в том, что продолжительность земных суток составляет чуть более 24 часов. Так за год набегает лишних 6 часов. Для удобства принято год считать равным 365 дням. А раз в четыре годы добавлять еще одни сутки.

11. Что такое географический полюс, экватор? Какова длина экватора Земли?

Географический полюс – это условная точка на земной поверхности, в которой та пересекается с земной осью.

Экватор – воображаемая окружность на поверхности Земли, проведенная на равном расстоянии от Северного и Южного полюса.

Длина экватора – 40076 км.

12. Почему расстояние от центра Земли до географических полюсов меньше, чем от центра Земли до экватора?

Полярный радиус меньше экваториального, поскольку Земля не идеальный шар, а слегка сплюснута у полюсов.

13. Почему на Земле происходит смена времен года?

Земля не просто вращается вокруг Солнца, но сохраняет при этом наклон своей оси. Это приводит к неравномерному нагреву разных территорий в течение годы, чем и обусловлена смена времен года.

14. Каковы географические следствия вращения Земли вокруг Солнца?

Следствие движения Земли вокруг Солнца является смена времен года, годичные ритмы живой и неживой природы.

Особенности земной орбиты

С другой стороны, система Земля характеризуется афелием (точка удаления) и перигелием (точка приближения). В первом случае, дистанция до Солнца равна 152 млн км, а во втором 147 млн км. Однако за среднее расстояние принято считать 149,6 млн км.

Перигелий и афелий Земли

Собственно говоря, если круговая орбита Земли даже немного изменяется, то это значительно влияет на жизнь планеты. Так как орбитальное положение поддерживает определённую температуру на ней.

Между прочим, средний радиус земной орбиты (150 млн км) принято считать за одну астрономическую единицу. То есть этой мерой измеряют расстояние в космосе.

Сейчас установили, что вращение Земли вокруг главной звезды происходит с ускорением 108000 км в час. Таким образом, для полного оборота планете необходимо 365 дней. Если точнее, то 365, 242199 суток. Поэтому каждые четыре года к нашему календарю добавляется еще один день.

29 февраля

Как уже отмечалось, на нашу орбиту в значительной мере оказывает влияние наклон оси планеты. Отсюда возникает сезонность погоды. Проще говоря, времена года. Именно вращение земной оси приводит к солнцестоянию и равноденствию.

Примечания и ссылки

1. и
2. Так , в его Комментарии к трактату Du Ciel по Аристотелю , он пишет:

   —  Симплиций , Комментарии к трактату Аристотеля Duciel , II, 12, 488 и 493.

   .

3. ↑ и См., Например, Encyclopedia Universalis , издание 2002, том 3, статья «Астрономия и астрофизика» ( ISBN  2-85229-550-4 ) , или Notionnaires Universalis — Ideas , ( ISBN  2-85229-562-8 ) , Encyclopedia Universalis France SA, Париж, 2005.
4. «Пополнение словарного запаса космической техники» , Министерство промышленности (Франция) , Пополнение словарного запаса нефтяной, ядерной и космической техники , стр.  33 (по состоянию на 6 апреля 2014 г.)
5. (fr) Люк Дюрье, «Повторное обращение к проблеме двух тел», в Даниэле Бенесте и Клода Фрешле (ред.), Современные методы небесной механики , Гиф-сюр-Иветт, Границы, 2-е изд., 1992, с. 18 ( ISBN  2-86332-091-2 )
6. ↑ и Мишель Капдеру, Спутники: от Кеплера до GPS , Париж / Берлин / Гейдельберг и т. Д., Springer,2012 г., 844  с. , стр.  321-322
7. .

Список используемой литературы

• Ивон Вильярсо, Диссертация по определению орбит планет и комет , Забытые книги,2018 г.( ISBN  978-0-332-62798-4 )
• Мишель Капдеру, спутники: от Кеплера до GPS , Париж / Берлин / Гейдельберг и т. Д., Springer,2012 г., 844  с.

Орбиты планет Солнечной системы раванда. Планета Девять могла сместить орбиты всех планет Солнечной системы

В новом совместном исследовании, проведенном Элизабет Бейли, а также Константином Батыгиным и Майком Брауном, открывшими Планету Девять, сообщается, что эта ревнивица могла сместить орбиты всех остальных восьми планет Солнечной системы.

В новом совместном исследовании, проведенном Элизабет Бейли, а также Константином Батыгиным и Майком Брауном, открывшими Планету Девять, сообщается, что эта ревнивица могла сместить орбиты всех остальных восьми планет Солнечной системы. Если она все же существует, то это может объяснить, почему планеты находятся не на одной линии с Солнцем.

Восемь основных планет до сих пор вращаются вокруг нашей звезды в исходной плоскости протопланетного диска, из которого они родились. Солнце также вращается вокруг совей оси, но что удивительно, ось наклонена под углом в 6 градусов относительно линии, перпендикулярной к плоскости планет.

Есть несколько теорий, объясняющих этот крен, в том числе проходящая мимо миллиарды лет назад звезда, или взаимодействие между магнитным полем Солнца и изначальным газопылевым диском, из которого родилась Солнечная система. Но они с трудом объясняют, почему ось вращения выровнена именно так по отношению к другим планетам.

Ранее Майкл Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института (США) утверждали, что Планета Девять может нести ответственность за некоторые беспорядочные движения ледяных тел во внешней Солнечной системе. Новая же идея распространяется на орбиты всех основных планет.

«Мы считаем, что вновь открытая планета имеет значительный наклон, и если он существует, то она будет смещать орбиты других тел. Это части одной головоломки, которые, кажется, подходят друг к другу, и помимо этого, говорят в пользу существования Планеты Девять», – сказала Элизабет Бейли.

Далекая планета превосходит массу Земли в 5-20 раз и имеет дико эксцентричную орбиту. Эта удлиненная траектория позволяет предположить, что она когда-то была экзопланетой, похищенной Солнцем у другой звезды.

Если эта кража произошла достаточно рано, то ее гравитационное воздействие было бы достаточным, чтобы потянуть орбиты планет из выровненной с Солнцем плоскости. Планета Девять не могла сдвинуть Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун по отдельности. Вся Солнечная система наклонилась целиком.

«Наклон девятой планеты, а не ее масса, является ключевым фактором. Если бы речь шла о массе, Юпитер был бы главным подозреваемым

Важно, что возмутитель спокойствия вне общей плоскости. Юпитер не может изменить свой собственный угол наклона», – прокомментировал Алессандро Морбиделли из Обсерватории Лазурного берега (Франция), пришедший к аналогичному выводу в своем независимом исследовании

Наклон Солнца все же не доказывает существование Планеты Девять. Для начала нам по-прежнему необходимо увидеть ее хотя бы в телескоп.

Отклонение орбиты от идеальной формы

Идея Кеплера о том, что орбиты небесных тел – это эллипсы, очень хорошо описывала поведение планет с точки зрения наблюдателей XVII века, однако с повышением точности измерений стали обнаруживаться отклонения от законов Кеплера. Дело в том, что предложенная немецким астрономом математическая модель была построена на двух упрощениях:

• масса планеты пренебрежимо мала относительно массы звезды;
• учитывается только взаимное влияние сил тяжести двух тел, звезды и планеты, а влияние третьих тел (других планет) не учитывается.

Естественно, в реальности всё сложнее. На самом деле правильнее считать, что не Земля вращается вокруг Солнца, а оба объекта вращаются относительно общего центра масс, который называется барицентром. Но в силу огромной массы звезды барицентр находится внутри неё.

Точные астрономические измерения показывают, что в наше время расстояние между Землей и Солнцем медленно увеличивается со скоростью 15 см в год. Однако это не значит, что наша планета будет постоянно удаляться от светила, периоды удаления могут чередоваться с периодами сближения.

Например, астроном Милутин Миланкович обнаружил, что эксцентриситет земной орбиты не постоянен, а циклически изменяется. Длительность таких циклов составляет около 100 тысяч лет, в течение которых эксцентриситет меняется от 0,005 до 0,05. Именно эти колебания являются причиной ледниковых периодов.

Отклонение орбиты от идеальной формы

Идея Кеплера о том, что орбиты небесных тел – это эллипсы, очень хорошо описывала поведение планет с точки зрения наблюдателей XVII века, однако с повышением точности измерений стали обнаруживаться отклонения от законов Кеплера. Дело в том, что предложенная немецким астрономом математическая модель была построена на двух упрощениях:

• масса планеты пренебрежимо мала относительно массы звезды;
• учитывается только взаимное влияние сил тяжести двух тел, звезды и планеты, а влияние третьих тел (других планет) не учитывается.

Естественно, в реальности всё сложнее. На самом деле правильнее считать, что не Земля вращается вокруг Солнца, а оба объекта вращаются относительно общего центра масс, который называется барицентром. Но в силу огромной массы звезды барицентр находится внутри неё.

Точные астрономические измерения показывают, что в наше время расстояние между Землей и Солнцем медленно увеличивается со скоростью 15 см в год. Однако это не значит, что наша планета будет постоянно удаляться от светила, периоды удаления могут чередоваться с периодами сближения.

Например, астроном Милутин Миланкович обнаружил, что эксцентриситет земной орбиты не постоянен, а циклически изменяется. Длительность таких циклов составляет около 100 тысяч лет, в течение которых эксцентриситет меняется от 0,005 до 0,05. Именно эти колебания являются причиной ледниковых периодов.

Астероиды Солнечной системы

В этом задании могут обсуждаться вопросы астероидов, комет и прочих космических объектов, входящих в Солнечную систему. Вспомним, что Солнечная система состоит из 8 планет. Четыре планеты – это планеты земной группы (Меркурий, Земля, Венера и Марс) и 4-ре планеты гиганты (Сатурн, Юпитер, Нептун и Плутон). Между орбитами Марса и Юпитера находятся астероиды главного пояса — примерно от 2.2 а.е. до 3.6 а.е.

Первый закон Кеплера

Рассматриваемые орбиты астероидов представляют собой эллипсы. Эксцентриситет орбиты – это числовая характеристика, которая говорит о «вытянутости» орбиты. (см.Рис.5) Если эксцентриситет равен нулю, то это значит, что орбита – идеальный круг. Эксцентриситет вычисляется по следующей формуле:

Каждая планета Солнечной системы движется по эллипсу. Наука Нового времени (Н. Коперник, Дж. Бруно, Г. Галилей, И. Ньютон и другие) Страница 2

Материалы » Концепции современного естествознания » Наука Нового времени (Н. Коперник, Дж. Бруно, Г. Галилей, И. Ньютон и
другие)

1-й закон:

каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.

2-й закон:

радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, в равные промежутки времени описывает равные площади.

3-й закон:

квадраты времен обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы их средних расстояний от него.

Также Кеплер разработал теорию солнечных и лунных затмений, предложил способы их предсказания, уточнил величину расстояния между Землей и Солнцем, составил Рудольфовы таблицы (с помощью этих таблиц можно было определять положение планет в любой момент времени с высокой степенью точности). Кеплеру принадлежит решение ряда важных для практики стереометрических задач. Он был сторонником гелиоцентрической космологии Коперника.

Творчеством одного из величайших ученых человечества, каковым был Исаак Ньютон

(1643-1727), завершалась вторая научная революция. Его научное наследие чрезвычайно разнообразно. Самое главное научное достижение И. Ньютона было продолжение и завершение дела Галилея по созданию классической механики. Ньютон сформулировал три основных закона движения, которые легли в основу механики как науки.

1-й закон:

всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения до тех пор, пока оно не будет вынуждено изменить его под действием каких-то сил.

2-й закон:

приобретаемое телом под действием какой-то силы ускорение прямо пропорционально этой действующей силе и обратно пропорционально массе тела.

3-й закон:

действия двух тел друг на друга равны по величине и направлены в противоположные стороны.

Данная система законов движения была дополнена открытым Ньютоном законом всемирного тяготения, согласно которому все тела, независимо от их свойств и от свойств среды, в которой они находятся, испытывают взаимное притяжение, прямо пропорциональное их массам и обратно пропорциональное квадрату расстояния между ними. Ньютон создал дифференциальное и интегральное исчисления. Он сделал важные астрономические наблюдения, внес большой вклад в развитие оптики (опыты в области дисперсии света). В 1687 году вышел в свет главный труд Ньютона «Математические начала натуральной философии», заложивший основы современной теоретической физики.