Движение планет Солнечной системы: закономерности и особенности

Планеты Солнечной системы

Еще в стародавние времена ученые мужи начали понимать, что не Солнце вращается вокруг нашей планеты, а все происходит с точностью наоборот. Точку в этом спорном для человечества факте поставил  Николай Коперник. Польский астроном создал свою гелиоцентрическую систему, в которой убедительно доказал, что Земля не является центром Вселенной, а все планеты, по его твердому убеждению, вращаются по орбитам вокруг Солнца. Работа польского ученого «О вращении небесных сфер», была издана в немецком Нюрнберге в 1543 году.

До Коперника

Траектория движения в пространстве

Представления о том, как расположены планеты на небосводе первым в своем трактате «Великое математическое построение по астрономии», высказал древнегреческий астроном Птолемей. Он первым предположил, что они совершают свои движения по кругу. Но Птолемей ошибочно считал, что все планеты, а также Луна и Солнце движутся вокруг Земли. До работы Коперника его трактат считался общепринятым как в арабском, так и западном мире.

От Браге до Кеплера

Планеты

После смерти Коперника его труды продолжил датчанин Тихо Браге. Астроном, являющийся весьма состоятельным человеком, оборудовал принадлежащий ему остров, внушительными бронзовыми кругами, на которые наносил результаты наблюдения за небесными телами. Результаты, полученные Браге, помогли в исследовании  математику Иоганну Кеплеру. Движение планет Солнечной системы именно немец систематизировал и вывел три своих знаменитых закона.

От Кеплера до Ньютона

Кеплер впервые доказал, что все 6 известных к тому времени планет двигаются вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсам. Англичанин Исаак Ньютон, открыв закон всемирного тяготения, существенно продвинул представления человечества об эллиптических орбитах небесных тел. Его объяснения, что приливы и отливы на Земле происходят под влиянием Луны, оказались убедительными для научного мира.

Вокруг Солнца

Сравнительные размеры крупнейших спутников Солнечной системы и планет Земной группы.

Срок, за который планеты совершают полный оборот вокруг Солнца, естественно различный.  У Меркурия, самой ближней к звезде, он составляет 88 земных суток. Наша Земля проходит цикл за 365 дней и 6 часов. Самая крупная в Солнечной системе планета Юпитер завершает свой оборот за 11,9 земных лет. Ну а у Плутона, — наиболее удаленной от Солнца планеты оборот и вовсе составляет 247,7 года.

Следует также учесть, что все планеты в нашей Солнечной системе движутся, не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс. Каждая при этом, вращаясь вокруг своей оси, слегка раскачиваются (подобно юле). К тому же и сама ось может ненамного смещаться.


comments powered by HyperComments

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 15915

spacegid.com

Движение планет в Солнечной системе

Еще в стародавние времена ученые мужи начали понимать, что не Солнце вращается вокруг нашей планеты, а все происходит с точностью наоборот. Точку в этом спорном для человечества факте поставил  Николай Коперник. Польский астроном создал свою гелиоцентрическую систему, в которой убедительно доказал, что Земля не является центром Вселенной, а все планеты, по его твердому убеждению, вращаются по орбитам вокруг Солнца. Работа польского ученого «О вращении небесных сфер», была издана в немецком Нюрнберге в 1543 году.

До Коперника

Представления о том, как расположены планеты на небосводе первым в своем трактате «Великое математическое построение по астрономии», высказал древнегреческий астроном Птолемей. Он первым предположил, что они совершают свои движения по кругу. Но Птолемей ошибочно считал, что все планеты, а также Луна и Солнце движутся вокруг Земли. До работы Коперника его трактат считался общепринятым как в арабском, так и западном мире.

От Браге до Кеплера

После смерти Коперника его труды продолжил датчанин Тихо Браге. Астроном, являющийся весьма состоятельным человеком, оборудовал принадлежащий ему остров, внушительными бронзовыми кругами, на которые наносил результаты наблюдения за небесными телами. Результаты, полученные Браге, помогли в исследовании  математику Иоганну Кеплеру. Движение планет Солнечной системы именно немец систематизировал и вывел три своих знаменитых закона.

От Кеплера до Ньютона

Кеплер впервые доказал, что все 6 известных к тому времени планет двигаются вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсам. Англичанин Исаак Ньютон, открыв закон всемирного тяготения, существенно продвинул представления человечества об эллиптических орбитах небесных тел. Его объяснения, что приливы и отливы на Земле происходят под влиянием Луны, оказались убедительными для научного мира.

Вокруг Солнца

Срок, за который планеты совершают полный оборот вокруг Солнца, естественно различный.  У Меркурия, самой ближней к звезде, он составляет 88 земных суток. Наша Земля проходит цикл за 365 дней и 6 часов. Самая крупная в Солнечной системе планета Юпитер завершает свой оборот за 11,9 земных лет. Ну а у Плутона, — наиболее удаленной от Солнца планеты оборот и вовсе составляет 247,7 года.

Следует также учесть, что все планеты в нашей Солнечной системе движутся, не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс. Каждая при этом, вращаясь вокруг своей оси, слегка раскачиваются (подобно юле). К тому же и сама ось может ненамного смещаться.

lfly.ru

Как движется Солнечная система / Хабр

Наверняка, многие из вас видели гифку или смотрели видео, показывающее движение Солнечной системы.

Ролик, вышедший в 2012 году, стал вирусным и наделал много шума. Мне он попался вскоре после его появления, когда я знал о космосе гораздо меньше, чем сейчас. И больше всего меня смутила перпендикулярность плоскости орбит планет направлению движения. Не то, чтобы это было невозможно, но Солнечная система может двигаться под любым углом к плоскости Галактики. Вы спросите, зачем вспоминать давно забытые истории? Дело в том, что именно сейчас, при желании и наличии хорошей погоды, каждый может увидеть на небе настоящий угол между плоскостями эклиптики и Галактики.

Проверяем ученых


Астрономия говорит, что угол между плоскостями эклиптики и Галактики составляет 63°.

Но сама по себе цифра скучна, да и сейчас, когда на обочине науки устраивают шабаш адепты плоской Земли, хочется иметь простую и наглядную иллюстрацию. Давайте подумаем, как мы можем увидеть плоскости Галактики и эклиптики на небе, желательно невооруженным взглядом и не отдаляясь далеко от города? Плоскость Галактики — это Млечный путь, но сейчас, с изобилием светового загрязнения, увидеть его не так просто. Есть ли какая-то линия, примерно близкая к плоскости Галактики? Есть — это созвездие Лебедя. Оно хорошо видно даже в городе, а найти его просто, опираясь на яркие звезды: Денеб (альфа Лебедя), Вегу (альфа Лиры) и Альтаир (альфа Орла). «Туловище» Лебедя примерно совпадает с галактической плоскостью.

Хорошо, одна плоскость у нас есть. Но как получить наглядную линию эклиптики? Давайте подумаем, что такое вообще эклиптика? По современному строгому определению эклиптика — это сечение небесной сферы плоскостью орбиты барицентра (центра массы) Земля-Луна. По эклиптике в среднем движется Солнце, но у нас нет двух Солнц, по которым удобно построить линию, да и созвездие Лебедя при солнечном свете не будет видно. Но если вспомнить, что планеты Солнечной системы тоже движутся приблизительно в той же плоскости, то, получается, что парад планет как раз примерно покажет нам плоскость эклиптики. И сейчас в утреннем небе как раз можно наблюдать Марс, Юпитер и Сатурн.

В результате, в ближайшие недели утром до восхода Солнца можно будет очень наглядно видеть вот такую картину:

Которая, как это ни удивительно, прекрасно согласуется с учебниками астрономии.

А гифку правильнее рисовать так:


Источник: сайт астронома Rhys Taylor rhysy.net

Вопрос может вызвать взаимное положение плоскостей. Летим ли мы <-/ или же <-\ (если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс вверху)? Астрономия говорит, что Солнечная система движется относительно ближайших звезд в направлении созвездия Геркулеса, в точку, расположенную недалеко от Веги и Альбирео (бета Лебедя), то есть правильное положение <-/.

Но этот факт, увы, «на пальцах» не проверить, потому что, пусть и сделали это двести тридцать пять лет назад, но использовали результаты многолетних астрономических наблюдений и математику.

Разбегающиеся звезды


Как вообще можно определить, куда движется Солнечная система относительно близких звезд? Если мы можем на протяжении десятков лет фиксировать перемещение звезды по небесной сфере, то направление движения нескольких звезд скажет нам, куда мы движемся относительно них. Назовем точку, в которую мы движемся, апексом. Звезды, которые находятся недалеко от него, а также от противоположной точки (антиапекса), будут двигаться слабо, потому что они летят на нас или от нас. А чем дальше звезда находится от апекса и антиапекса, тем больше будет ее собственное движение. Представьте, что вы едете по дороге. Светофоры на перекрестках впереди и позади не будут сильно смещаться в стороны. А вот фонарные столбы вдоль дороги так и будут мелькать (иметь большое собственное движение) за окном.

На гифке показано перемещение звезды Барнарда, имеющей самое большое собственное движение. Уже в 18 веке у астрономов появились записи положения звезд на промежутке в 40-50 лет, которые позволили определить направление движения более медленных звезд. Тогда английский астроном Уильям Гершель взял звездные каталоги и, не подходя к телескопу, стал вычислять. Уже первые расчеты по каталогу Майера показали, что звезды движутся не хаотично, и апекс можно определить.


Источник: Hoskin, M. Herschel’s Determination of the Solar Apex, Journal for the History of Astronomy, Vol. 11, P. 153, 1980

А с данными каталога Лаланда область удалось серьезно уменьшить.


Оттуда же

Дальше пошла нормальная научная работа — уточнение данных, расчеты, споры, но Гершель использовал правильный принцип и ошибся всего на десять градусов. Информацию собирают до сих пор, например, всего тридцать лет назад скорость движения уменьшили с 20 до 13 км/с. Важно: эту скорость нельзя путать со скоростью солнечной системы и других ближайших звезд относительно центра Галактики, которая равна примерно 220 км/с.

Еще дальше


Ну и, раз мы упомянули скорость движения относительно центра Галактики, необходимо разобраться и тут. Галактический северный полюс выбран так же, как и земной — произвольно по соглашению. Он находится недалеко от звезды Арктур (альфа Волопаса), примерно вверх по направлению крыла созвездия Лебедя. А в целом проекция созвездий на карту Галактики выглядит так:

Т.е. Солнечная система движется относительно центра Галактики в направлении созвездия Лебедя, а относительно местных звезд в направлении созвездия Геркулеса, под углом 63° к галактической плоскости, <-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

Космический хвост


А вот сравнение Солнечной системы с кометой в видео совершенно корректно. Аппарат NASA IBEX был специально создан для определения взаимодействия границы Солнечной системы и межзвездного пространства. И по его данным хвост есть.


Иллюстрация NASA

Для других звезд мы можем видеть астросферы (пузыри звездного ветра) непосредственно.


Фото NASA

Позитив напоследок


Завершая разговор, стоит отметить очень позитивную историю. Создавший в 2012 году исходное видео DJSadhu первоначально продвигал что-то ненаучное. Но, благодаря вирусному распространению клипа, он пообщался с настоящими астрономами (астрофизик Rhys Tailor очень позитивно отзывается о диалоге) и, спустя три года, сделал новый, гораздо более соответствующий реальности ролик без антинаучных построений.

habr.com

Гравитация и движение планет в Солнечной системе.: vedaveta

Всем нам известно строение Солнечной системы еще из школьных уроков по астрономии. Также нам дано некое представление о происхождении планет и даже объяснили их движение с помощью некоторых законов физики, которые нам преподносят, как истинные. Однако у многих уже зародились сомнения в истинности этих теорий и по-прежнему остаются вопросы: как же все-таки появились планеты в Солнечной системе и откуда взялась планета Земля?


   Давайте попробуем на основе уже имеющихся данных разобраться без формул и серьезных расчетов в движении планет в Солнечной системе. Так же попробуем разобраться в зарождении самих планет и выяснить, что же такое — гравитация. Сразу оговорюсь: данный анализ происходящих процессов сильно упрощен и отличается от официальных постулатов, хотя нисколько им не противоречит.


   Эти фотографии нам дают понять, что существуют одинаковые принципы движения материи на Земле и в космосе. В основе этого движения — вихревое вращение, закручивающее потоки в виде спирали. Если с водоворотом и торнадо все понятно, то что же вращается в галактике? Правильно, эфир.


   Что же такое эфир?

Об эфире догадывались еще древнегреческие философы. У Платона эфир выступает как особая, небесная стихия, четко отграниченная от четырех земных – земли, воды, воздуха и огня. Аристотель наделял эфир способностью к вечному круговому (самому совершенному) движению и трактовал его как перводвигатель, имманентный мирозданию. Лукреций также рассматривал эфир как начало, двигающее небесные тела и состоящее из самых легких и подвижных атомов.


   Физики нового времени полагают, что эфир заполняет собой все пространство и состоит из мельчайших частиц размером в миллионы раз меньше электрона, что позволяет им беспрепятственно пронизывать насквозь все материальные тела. Именно эфир является основой магнитного поля, а также выступает средой для движения света и других электромагнитных волн.


   Взяв в руки два магнита и приблизив их друг к другу одноименными полюсами, можно почувствовать поток этого эфира. Чем ближе магниты, тем труднее их соединить, а следовательно, тем плотнее поток эфира. Какова форма этого потока, мы могли видеть еще в школьных учебниках физики, где наглядно изображали направление магнитных линий, проводя опыт с металлическими опилками и постоянным магнитом.


Здесь мы и видим форму магнитного поля — эфирного потока. Таким образом формой магнитного поля в постоянном магните является тороид. Модель эфирного потока в виде тороида выглядит так:

Точно такой же эфирный вихрь и вращает звезды в галактике, которые под действием центробежных сил растянулись по горизонтальной плоскости в центральной части тороида. Аналогично движутся потоки воды в водовороте и воздушные потоки в торнадо, хотя обычно они имеют неправильную вытянутую форму, хоботом опускаясь к земле или ко дну.


Солнечная система.


   Давайте рассмотрим Солнечную Систему.

   Для начала рассчитаем расстояния между орбитами в астрономических единицах:



   Здесь мы видим, что внешние орбиты равноудалены друг от друга, а внутренние постепенно уплотняются к центру. Причем, глядя на числа, создается впечатление, что на месте пояса астероидов должна быть еще одна планета. И планета эта существует! Один из самых крупных астероидов — Церера назван малой планетой. И все это благодаря его шарообразной форме.


  Далее для удобства воспользуемся известной флешкой:



Наведем курсор мышки на календарную шкалу и нажав левую кнопку, покрутим планеты в одну и в другую сторону.


   Посмотрите, чем ближе планеты к центру системы, тем быстрее они вращаются. Та же схема работает и на примере планетарной системы с ее спутниками. Все это напоминает водоворот. Движение планет аналогично движению звезд в галактической спирали. Очевидно, что вокруг Солнца вращается огромный эфирный вихрь, на орбитах которого вращаются вихри поменьше — планеты, которые, в свою очередь, также на орбитах имеют малые вихри — спутники. Так может быть этот эфирный вихрь и рождает гравитацию? И что же первично? Планета или ее гравитация? Скорее всего гравитация. Именно этим и обусловлена шарообразная форма планеты с самого начала ее зарождения. Получается, что для зарождения звезды или планеты сначала должен родится эфирный гравитационный вихрь. Назовем его просто гравитационный вихрь (ГВ).


   Совершенно очевидно, что пояс астероидов — это существовавшая в прошлом планета. Ей даже придумали название — Фаэтон. И, судя по всему, Фаэтон был разрушен каким то очень крупным объектом. А если планета и была разрушена, то это не означает разрушение самого ГВ. Что мы и наблюдаем на примере карликовой планеты Церера, которая остается на месте прежде существовавшей планеты Фаэтон. Его шарообразная форма — первый признак наличия гравитации.


   Как все происходит? Проведем аналогии с торнадо. Торнадо образуется при столкновении больших воздушных масс. Видимо гравитационный вихрь рождается аналогичным образом: при столкновении солнечного ГВ с вихрем другой звезды или какого-либо другого объекта со значительной гравитацией, закручивается планетарный ГВ. И происходит это на краю Солнечной системы.


   Что же находится в центре такого новоиспеченного ГВ? В центре образуется область с пониженным давлением, куда начинает стягиваться пространство. И как же эта область называется? Правильно! Название этому уже есть — черная дыра (ЧД). Вновь созданная ЧД начинает втягивать в свой центр материю до тех пор, пока не восполнит свою гравитационную массу и не покроется твердой оболочкой, вокруг которой будет сформировано облако газа и пыли. Так рождается планета. Таким образом новоиспеченная планета выглядит как газопылевое облако шарообразной формы.


   А теперь взгляните на наши планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс — планеты с твердой поверхностью, Юпитер, — жидкая поверхность, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон — с газообразной поверхностью, разумеется, внутри все они твердые. Что же мы видим? Налицо эволюция планет от периферии к центру. Что опять подтверждает теорию движения по спирали к центру Солнечной системы. Таким образом, зарождаясь на краю Солнечной системы, планеты постепенно приближаются к Солнцу и в конечном итоге, умирая, падают на него. Вероятно на минимальном расстоянии от Солнца планета, нагреваясь, вспыхивает как вторая маленькая звезда. Может быть именно это явление и видится нам как двойная звездная система?


   В момент зарождения планетарных вихрей, возможно зарождаются и малые вихри на орбитах — будущие спутники. Движение спутников в каждой планетарной системе происходит по тем же законам — от периферии к центру. Спутники планет, двигаясь по спирали, со временем падают на планету, как и планеты на Солнце. Взгляните на фотографию Марса:


   Это так называемый Большой каньон или Долина Маринер. Считается, что это след от соприкосновения с крупным астероидом. Однако совершенно ясно видно, что этот след тянется по закруглению планеты почти на  четверть окружности. Значит удар был не по касательной, как мог быть от астероида или кометы, а от объекта находящегося на орбите Марса. Большой каньон это не что иное, как след от падения спутника Марса!


   Сатурн имеет 7 крупных шарообразных спутников, Юпитер имеет 4 крупных спутника, Марс имеет два спутника и след от падения третьего, Земля имеет один спутник, Венера и Меркурий, как самые старые планеты — ни одного. Что опять же указывает на эволюцию планет от периферии к центру Солнечной системы.


   Какие напрашиваются выводы? А выводы напрашиваются такие:

Гравитация не рождается массой тела, наоборот — сначала появляется гравитация, а потом в этом месте растет крупное космическое тело. Собственную гравитацию имеют планеты, их спутники, звезды, центры галактик и черные дыры. Другие космические объекты — астероиды, кометы, метеориты — не имеют собственной гравитации. Первичными признаки собственной гравитации являются: шарообразная форма, вращение вокруг собственной оси и движение по орбите.


   Полезные ссылки:

vedaveta.livejournal.com

Орбиты планет Солнечной системы и их характеристики

Строение Солнечной системы

Исходя из определения, планетой называется космическое тело, вращающееся вокруг какой-либо звезды. Орбитой же, в свою очередь, называется траектория движения этой самой планеты в поле гравитации другого тела, как правило, чаще всего этими телами являются звезды. Например, для Земли, таким телом является Солнце.

Все планеты Солнечной системы осуществляют движение по своей траектории в направлении вращения Солнца. На данный момент ученым известна только одна единственная планета, которая двигается в противоположную сторону — это экзопланета под названием WASP-17b, находящаяся в созвездии Скорпиона.

Планетарный год

Сидерический период вращения (планетарный год) — это время, за которое планета делает один оборот вокруг своей звезды. Скорость движения планеты меняется в зависимости от того в какой точке она находится, чем ближе к звезде тем скорость больше, чем дальше от звезды тем соответственно медленнее движется планета. Поэтому длинна планетарного года, напрямую зависит от расстояния, на котором располагается планета относительно своего «Солнца». Если расстояние небольшое, то планетарный год относительно короткий. Так как чем дальше планета находится от звезды, тем меньше на ее оказывает влияние гравитация, а значит, движение становится медленнее и год соответственно длиннее.

Перигелий, афелий и эксцентриситет

Перигелий и афелий

Орбиты абсолютно всех планет имеют форму вытянутого круга, и насколько велика эта вытянутость, определяется эксцентриситетом, если эксцентриситет очень маленький (почти ноль) форма наиболее приближена к кругу. Траектории движения с эксцентриситетом близким к единице имеют форму эллипса. К примеру, орбиты многочисленных спутников и экзопланет пояса Койпера имеют форму эллипса, а все орбиты планет Солнечной системы почти абсолютно круглые.

Из-за того, что ни одна из известных нам космических орбит не является точным кругом, в процессе движения по ней меняется расстояние между планетой и соседствующим с ней светилом. Точку, в которой планета находится наиболее близко к звезде, называют периастра. В Солнечной системе данная точка называется перигелий. Самая отдаленная от звезды точка траектории движения планеты носит название апоастром, а в Солнечной системе — афелий.

Фактор, отвечающий за смену времен года

Земля со спутника Электро-Л

Угол между базовой плоскостью и плоскостью орбиты носит название наклонение орбиты. Базовой плоскостью в Солнечной системе считается плоскость Земной орбиты, которая имеет название эклиптика. В Солнечной системе располагаются восемь планет и их орбиты очень близки к плоскости эклиптики.

Все планеты Солнечной системы располагаются под углом к плоскости экватора относительно звезды. К примеру, угол наклона Земной оси равен примерно 23 градуса. Этот фактор влияет на то, какое количество света получает Северное или Южное полушарие планеты, а также отвечает за смену времен года.


Смена дня и ночи снятая спутником Электро-Л


comments powered by HyperComments

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 13717

spacegid.com

Законы движение планет Солнечной системы.

Законы движение планет Солнечной системы. Потрясающие идеи обожающего загадки придворного астролога изменили наше представление о том, какое место мы занимаем во Вселенной….. Бескрайние, грозно возвышающиеся над суетными тяготами и заботами человека — именно такими воспринимали небеса в древности. Теперь, когда мы знаем, что Земля — всего лишь «третий камень от Солнца» и один из членов целого семейства различных миров, которые вращаются вокруг Солнца, трудно представить себе другой ход мысли. Эти явления очевидны, почему их не видели древние астрономы? Половина проблем для древних звездочетов была бы решена, пойми они, что движения планет на небе далеко не так просты, как кажутся. Планеты ускоряют и замедляют свой ход, отдаляются и приближаются, петляют и ходят строго по определенной траектории. Но иногда кажется, что они начинают двигаться в противоположном направлении -этот феномен называют «попятным движением». С другой стороны, над проблемой правильного восприятия господствовало колоссальное влияние астронома и математика Птолемея. Еще в 140 году н. э. он заморочил всем голову, предложив гипотезу о Земле как центре Вселенной. Эта теория существовала свыше 1400 лет! Согласно Птолемею, модель планетарных орбит напоминает матрешку из прозрачных сфер, а в центре матрешки располагается наша родная Земля. Когда в 1541 году Николай Коперник сформулировал теорию о том, что в центре Вселенной находится Солнце, то влияние, которое она впоследствии оказала на религию, философию и науку, оказалось поистине революционным. Если допустить, что планеты вращаются по орбитам вокруг Солнца, то попятное движение Марса можно списать на оптический эффект того, как Земля «нагоняет» Марс. Однако Коперник не решился пересматривать идею о круговых орбитах, чтобы не нарушать известный геометрический порядок во Вселенной. По мере того как росла точность астрономических инструментов и появлялась возможность делать более точные наблюдения, накопленные данные перестали укладываться в гипотезу о сферической модели Вселенной. Неизменно возникали нестыковки между наблюдаемым движением на небе и тем, что описывалось учеными в теории. «(КЕПЛЕР) ПЕРВЫЙ АСТРОФИЗИК И ПОСЛЕДНИЙ УЧЕНЫЙ-АСТРОЛОГ» — Карл Саган. Уже через каких-то сто лет самой точной в мире признали пражскую обсерваторию, в которой трудился датчанин Тихо Браге. Иоганн Кеплер, восходящая звезда науки в Германии, решил объединить свои усилия с именитым коллегой-датчанином. Когда перед ним открылись расчеты Браге, Кеплер отметил, что не все в них правильно. Орбитой Марса не может быть идеальный круг. Революционным стало его открытие о том, что орбиты планет эллипсоидные. Чтобы добиться более четкого понимания этого факта, Кеплеру понадобилось десять лет. Он даже пытался представить орбиту в форме яйца, полагая, что идея об эллипсе уже отрабатывалась астрономами прошлого. Второй закон Кеплера содержит основные понятия о движении планет. Кроме того, в нем скрыто неочевидное на первый взгляд следствие: планеты движутся не с постоянной скоростью вокруг Солнца. Как бы это парадоксально не звучало, дела на небесах обстоят именно так. По мере приближения к апогелию (точка на орбите планеты или кометы‚ наиболее удаленная от Солнца) планета замедляет движение, а чем ближе она к перигелию (ближайшая к Солнцу точка на орбите планеты или кометы) , тем с большей скоростью небесное тело движется. Самые далеко идущие выводы имеет третий закон Кеплера. Он очень прост для понимания: чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется, или чем дальше она отстоит от Солнца, тем меньше она испытывает силу гравитации. Однако важно помнить, что Кеплер вывел это наблюдение в виде математического отношения, ведь тогда о гравитации еще никто не знал. Позже именно в этом Ньютон найдет почву для вдохновения и откроет законы гравитации. В честь Кеплера были названы кратеры на Марсе и Луне, а также новейшая обсерватория-телескоп. Говоря о движении планет в Солнечной системе, хочется сказать, что практически все планеты,кометы и астероиды, подчиняются единому закону, так как движутся в одном направлении вокруг Солнца, причем, против часовой стрелки (если рассматривать движение с северного полюса). Этот закон также действенен и для нашей Галактики — Млечного пути, по которой Солнечная система также движется против часовой стрелки. Движутся планеты по практически круговым орбитам, которые находятся в одной плоскости, что во многом подтверждает теорию об образовании планет вокруг Солнца из единого газово-пылевого облака. Это также одна из причин исключения из состава планет Солнечной системы Плутона, ведь его орбита резко отличается от орбит всех 8 планет, проходя под большим углом к эклиптике. Скорости движущихся вокруг Солнца планет также различны. Существует тенденция, по которой планеты земной группы, такие как Марс, Земля, Венера и Меркурий вращаются намного быстрее, чем планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Так скорость движения Меркурия по орбите составляет 47,9 км/с и это самая большая скорость вращения вокруг Солнца. Венера движется со скоростью 35,0 км/с, а Земля вращается вокруг небесного светила со скоростью 29,8 км/с. Скорость движения Марса – 24,1 км/с. А теперь взглянем на скорости движения по орбите планет юпитерской группы. Юпитер, являясь самой большой планетой в Солнечной системе, вращается вокруг Солнца со скоростью 13,1 км/с. Сатурн, обрамленный красивым диском из спутников и метеоритов, вращается со скоростью 9,6 км/с. Скорость движения Урана – 6,8 км/с, а самая отдаленная на сегодняшний день планета Солнечной системы – Нептун, вращается со скоростью 5,4 км/с. Кстати говоря, только две из планет Солнечной системы, а именно Венера и Меркурий не имеют спутников. У остальных шести планет есть спутники, которые также вращаются вокруг своих планет против часовой стрелки. Как мы уже говорили выше кроме вращения вокруг Солнца, все планеты имеют вращение вокруг своей оси. Скорости вращения планет тут также различны. Но тут уже главенствует другой закон, по которому чем дальше от Солнца находится орбита планеты, тем быстрее эта планета вращается вокруг своей оси. За единицу в данном случае принимаются 1 земные сутки, за которые делает один оборот вокруг своей оси наша Земля. Только представьте что для аналогичного оборота Меркурию нужно практически 59 дней! Но самой аномальной планетой является Венера. Эта единственная планета (исключая Уран), которая нарушает законы движения и вращается по часовой стрелке. Так вот Венера, которая имеет ретроградное вращение, делает один оборот за 243 земных суток! Марс в этом смысле очень похож на Землю и делает один оборот практически за то же время что и наша планета. Совсем другая картина наблюдается при рассмотрении планет-гигантов. Скорость движения вокруг своей оси Юпитера составляет примерно 10 земных часов, Сатурна – приблизительно 10, 5 земных часов. Ретроградный Уран также как и Венера вращается по часовой стрелке, но это объясняется тем, что, ось вращения отклонена от плоскости эклиптики практически на 98 градусов. Визуально Уран как бы «лежит» на боку, делает один оборот за 17, 5 земных часов. И, наконец, самая отдаленная от Солнца планета – Нептун, делает оборот вокруг оси за 16 земных часов. Законы движения планет сыграли, пожалуй, важнейшую роль в получении представленияо строении нашей Солнечной системы. Они стали первыми законами науки о космосе. Законы эти были открыты еще на рубеже 16-17 веков Иоганном Кеплером немецким математиком и астрономом, последователем Николая Коперника. Известность Кеплеру принесла пропаганда так называемых «Прусских таблиц» — специальных таблиц движения планет, составленные учеником Коперника — Эразмом Рейнгольдом. Исключительное значение для развития знаний о космосе имела встреча и дальнейшая совместная работа Кеплера со знаменитым датским астрономом Тихо Браге. По теории Браге, планеты действительно вращались вокруг Солнца, а вот само Солнце и Луна вращались вокруг Земли. В ту пору за Землей еще сохранялось положение центра Вселенной. Именно после изучения наблюдений Браге, которые датский ученый проводил более четверти века, Кеплер и вывел законы, ставшие основой науки астрономии. Именно Кеплер впервые заметил неточность Прусских таблиц, их отклонение на 5 градусов, что уже недопустимо для астрономии. Вскоре ученый пришел к интересной мысли, и вычислил, что планеты движутся совсем не по круговым траекториям, а по эллипсоидным. Решая данную задачу, Кеплеру пришлось столкнуться с таким случаем, который в современной математике назывался бы эллиптическим интегралом. Благо, ученый не отступил и произвел вычисления, суммируя бесконечно большое число, что стало первым шагом в математическом анализе. Первый закон Кеплера гласил о том, что Солнце находится отнюдь не в самом центре эллипса, а в фокусе – особой точке небесной сферы, а значит, расстояние от Солнца до планет постоянно меняется. Из этого первый закон Кеплера подразумевал, что все планеты движутся по эллипсоидным орбитам, оставаясь в одной плоскости. Во втором законе Кеплера говорилось о том, что отрезок, который соединяет Солнце и любую из планет, описывает равные площади за равные промежутки времени. Этот закон принято называть также законом площадей. Данный закон говорит о том, что скорость планеты тем больше, чем ближе она находится к Солнцу. На самом деле этот закон и определил движение планеты по эллиптической орбите. Богатая фантазия и интуитивное чутье, дающее ученому веру в то, что в космическом пространстве все подчинено законам физики,

ok.ru

Вращение планет вокруг Солнца

д-р Александр Вильшанский

В [1] был обоснован подход к пониманию причины приталкивания одних тел к другим (пушшинг [амер.] — pushing) на основе представления о гравитонах (гравитонная гипотеза). Этот подход дает возможность понять и причины вращательного движения планет в Солнечной системе. Причина вращения самого Солнца в этой статье не рассматривается.

Движение планет по орбитам

Вечное и постоянное движение планет по их околосолнечным орбитам представляется до некоторой степени загадочным. Трудно предположить, что движению Земли по орбите со скоростью 30 км\сек совершенно ничего не препятствует. Даже в предположении об отсутствии эфира существует достаточное количество более или менее крупной космической пыли и мелких метеоритов, через которые проходит планета. И если для больших планет этот фактор достаточно мал, то с уменьшением размеров тела (до астероида) его масса уменьшается гораздо быстрее, чем поперечное сечение, которое определяет динамическое сопротивление движению. Тем не менее и большинство астероидов вращается по орбитам с постоянной скоростью, без признаков торможения. Представляется, что одного лишь ньютоновского «притяжения» недостаточно, чтобы удержать систему в вечном вращении. Такое объяснение может быть предложено в рамках гравитонной гипотезы, изложенной в [1].

«Космическая метла»

На Fig.1(изображение слева) изображены траектории гравитонов, принимающих участие в создании «пушинга» (приталкивающей силы) в случае, если они проходят через большую массу, которая не вращается. В этом случае картина сил, создающих давление на меньшую массу, полностью симметрична. На Фиг.2(изображение справа) изображены траектории гравитонов и суммарная воздействующая сила на малое тело со стороны вращающейся большой массы. Можно видеть, что сектор, из которого приходят гравитоны, формирующие правую (относительно половины) часть поглощенного потока, компенсирующую левую часть свободного потока, оказывается несколько больше, чем количество гравитонов, приходящих из левой полусферы. Поэтому суммарный вектор Х несколько больше вектора Y, что создает отклонение результирующего вектора Z. Этот вектор в свою очередь можно разложить на два вектора. Один из них направлен точно к центру притяжения О, а другой перепендикулярен ему, и направлен вдоль касательной к орбите. Именно эта составляющая силы приталкивания и вызывает движение планеты по орбите при вращении массивного тела S.

Таким образом вокруг вращающегося массивного тела возникает как бы «метелка» «вертушка», подгоняющая каждую элементарную массу планеты по касательной к орбите в направлении вращения основной массы. Поскольку воздействие производится на каждую элементарную часть планеты, то действие «метелки» пропорционально массе увлекаемого ею тела на орбите.

Но если бы дело этим и ограничивалось, то скорости планет непрерывно увеличивались бы, и круговые орбиты не могли бы быть устойчивыми. Очевидно, существует и тормозящий фактор, причем он также должен быть пропорционален массе. Таким фактором скорее всего является сам гравитонный газ, то есть сами гравитоны, пронизывающие тело со всех сторон. Как бы ни была велика скорость гравитонов, но, если они оказывают воздействие на элементарные массы, как было объяснено ранее, то и сами элементарные массы будут испытывать определенное сопротивление при своем движении сквозь гравитонный газ.

Интересно отметить, что Р.Фейнман в одной из своих лекций, рассматривая возможность объяснения тяготения «приталкиванием» (pushing), выдвигает как основное возражение против нее именно тормозящее действие гравитонного газа, если предположить его существование. Конечно, Фейнман прав, если ограничить рассмотрение самим фактом наличия такого «газа», и не разбираться более подробно в следствиях из гравитонной гипотезы, а именно в существовании «Космической метлы». При определенной скорости на данной орбите возникает равенство ускоряющей силы (со стороны «метелки») и тормозящей силы (со стороны гравитонного газа). И таким образом основное возражение Фейнмана снимается.

Сила воздействия метелки уменьшается пропорционально квадрату угла, под которым планета видна со стороны Солнца. Сила сопротивления движению со стороны гравитонного газа практически не зависит от расстояния, а зависит только от массы тела, движущегося по орбите. Таким образом, не имеет никакого значения, какая именно масса находится на данной орбите. Увеличивая массу, мы увеличиваем подгоняющую силу, и одновременно увеличиваем тормозящую силу. Если бы на орбите Юпитера находилась Земля, она бы устойчиво двигалась со скоростью Юпитера (собственно, и Кеплер об этом говорит). Параметры орбиты не зависят от массы планеты (при достаточно малой ее относительной массе). Из всего этого вытекает важное следствие — планета может иметь спутники только в том случае, если обладает не только определенной массой, но еще и определенной скоростью вращения вокруг своей оси, создавая эффект «космической метлы». Если планета вращается медленно, то она и спутников иметь не может, метелка «не работает». Именно поэтому Венера и Меркурий не имеют спутников. Не имеют спутников и спутники Юпитера, хотя некоторые из них сравнимы с Землей по размеру.

Именно поэтому Фобос, спутник Марса, постепенно приближается к Марсу. Скорее всего, параметры Фобоса являются критическими. «Метла», образуемая Марсом с его скоростью вращения 24 часа и массой 0,107 земной, создает для полуоси 10 000 км как раз критическую силу. Видимо все тела, имеющие произведение относительной массы на относительную скорость вращения менее 0.1 (как у Марса), не могут иметь спутников. По идее так же должен вести себя и Деймос. С другой стороны, поскольку Луна удаляется от Земли, можно предположить, что энергия «Метлы» у Земли избыточная, и она ускоряет Луну.

Об обратном вращении удаленных спутников Юпитера и Сатурна

Обратное вращение внешних спутников Сатурна и Юпитера связано с тем, что “космическая метла” на таких расстояниях перестает эффективно “мести”. Тем не менее притяжение центрального тела имеет место. Но это притяжение достаточно слабое, поэтому ситуация несколько иная, чем в случае обычного (“быстролетящего”) спутника. По мере приближения спутника планета как бы ускользает от него. См. Fig.2А(изображение слева) По этой же самой причине объекты, находящиеся в Солнечной системе на очень большом расстоянии от Солнца, могут двигаться по тракториям, отличным от рассчитанных без учета действия «космической метлы».

Превращение эллиптических орбит в круговые

Угол, под которым видна планета из апогея спутника, существенно меньше угла, под которым она видна из перигея орбиты. Это приводит не только к тому. что (как уже было сказано) уменьшается сила приталкивания (притяжения), но пропорционально ей уменьшается и общий поток гравитонов, создающих затенение, а значит и относительное их количество, имеющее тангенциальный скоростной сдвиг. Поэтому в апогее спутник «подгоняется» вперед меньшим количеством гравитонов, а в перигее — бОльшим. См. Fig.3(изображение слева) Отсюда следует, в частности, что перигелий орбиты любого тела, вращающегося вокруг звезды, всегда должен смещаться, следуя за направлением вращения самой звезды. Поэтому при наличии гравитонного (да и любого другого) торможения эллиптическая орбита должна превратиться в круговую — ведь максимальное торможение будет иметь место на высокой скорости (в перигее), а минимальное — в апогее. Равновесие должно наступить на вполне определенной орбите. Грубо говоря, вначале эллиптическая орбита превращается в круговую, а затем уже радиус круговой орбиты постепенно «доводится» до устойчивого. На самом же деле эти процессы вряд ли можно разделить физически.

Астероиды

Любое небесное тело небольших размеров, попавшее в поле тяготения (гравитонную тень – см.выше) достаточно массивного вращающегося тела (звезды), независимо от того, какую орбиту оно имело первоначально, на первом этапе перейдет на круговую орбиту, а затем будет разогнано «метлой» до равновесной линейной скорости. Поэтому «астероидный пояс» должен быть у любой звезды, даже если у нее нет планетной системы. Эти мелкие осколки формируются в слой на определенном расстоянии от Звезды, и этот слой может быть фракционирован (состоять из более мелких выраженных слоев).

mirznanii.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *