КУРС ОБЩЕЙ АСТРОНОМИИ Строение и масштаб солнечной

КУРС ОБЩЕЙ АСТРОНОМИИ

Строение и масштаб солнечной системы, движение планет. Солнце и совокупность космических тел, обращающихся вокруг него, образуют Солнечную систему. Солнечной системой называется совокупность небесных тел, движущихся вокруг Солнца. В солнечную систему входят 8 больших планет вместо со спутниками, несколько малых планет (этот термин введён МАС в 2006 г. ) это Плутон, Квавар, Седна , Эрида, Церера), свыше 2300 малых планет (астероидов), десятки тысяч комет, бесчисленное множество метеоритных тел. Все эти тела объединены в одну систему благодаря силе притяжения центрального тела Солнца. Все планеты движутся вокруг Солнца в одном направлении, против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса эклиптики (прямое движение). Их невозмущенные орбиты — эллипсы, с небольшими эксцентриситетами и малыми наклонениями к эклиптике. Вращение почти всех больших планет, а также Солнца и Луны, вокруг осей происходит в том же направлении, в котором планеты движутся вокруг Солнца (прямое вращение). Исключением являются Уран и Венера, у которых вращение обратное. Расстояния планет от Солнца образуют закономерную последовательность: промежутки между орбитами увеличиваются с удалением от Солнца. Среднее расстояние от Солнца самой далекой планеты Плутон составляет 39, 75 а. е. Если это расстояние принять за радиус Солнечной системы, то он окажется примерно в 700 раз меньше расстояния до ближайшей звезды Проксимы Центавра.

Закон Тициуса-Боде Закономерность расстояний планет от Солнца описывается эмпирической формулой (закон Тициуса-Боде): an=0. 4+0. 3 2 n , где n номер планеты, начиная с 0 для Венеры (для Меркурия n= ). Рассчитанные по этой формуле расстояния планет от Солнца хорошо согласуются с реальными вплоть до Урана. Как раз в промежутке между Марсом и Юпитером, где должна была быть еще одна планета, находится пояс астероидов. Повидимому, в этой части Солнечной системы, которая разделяет планеты типа Земли и типа Юпитера, физические условия были таковы, что промежуточная планета не могла сформироваться или оказалась неустойчивой. Английский астроном К. Эджворс (1949 г. ) и американский Дж. Койпер (1951 г. ) на основании анализа орбит комет предположили существование пояса малых тел на расстоянии 35 -50 а. е. от Солнца. К 2001 г. было открыто около 370 транснептунных объектов Эти тела были отнесены к объектам пояса Эджвоса. Койпера. Среди них выделяется группа из нескольких десятков плутино объектов, большие полуоси которых как и у Плутона близки к 39, 4 а. е. Согласно современным представлением, солнечная система на расстоянии до 150 тыс. а. е. окружена роем кометных ядер (облако Орта), которые являются побочным продуктом при образовании планет солнечной системы.

Видимое движение планет, конфигурации планет Все планеты движутся среди звёзд, но всегда остаются вблизи эклиптики. Их видимое движение сложная линия с зигзагами и петлями, которые были известны уже древним Видимое движение Венеры в июле - декабре 2007 г. Движение с запада на восток называется прямым движением, а с востока на запад попятным. Прямое движение планеты навстречу суточному движению небесной сферы (с запада на восток) сменяется кажущимся «стоянием» и затем понятным движением (с запада на восток), после чего вновь продолжается прямое движение. Дуга попятного движения меньше у планет, которые находятся дальше от Земли.

Видимое движение планет • • • Сложное видимое движение планет на небесной сфере обусловлено обращением планет Солнечной системы вокруг Солнца. Само слово "планета" в переводе с древнегреческого означает "блуждающая" или "бродяга". Траектория движения небесного тела называется его орбитой. Скорости движения планет по орбитам убывают с удалением планет от Солнца. Характер движения планеты зависит от того, к какой группе она принадлежит. Поэтому по отношению к орбите и условиям видимости с Земли планеты разделяются на нижние (внутренние) (Меркурий, Венера) и верхние (внешние) (Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон), или соответственно, по отношению к Земной орбите, на нижние и верхние. Внешние планеты всегда повернуты к Земле стороной, освещаемой Солнцем. Внутренние планеты меняют свои фазы подобно Луне. Наибольшее угловое удаление планеты от Солнца называется элонгацией. Наибольшая элонгация у Меркурия – 28°, у Венеры – 48°. Плоскости орбит всех планет Солнечной системы (кроме Плутона) лежат вблизи плоскости эклиптики, отклоняясь от нее: Меркурий на 7 , Венера на 3, 5 ; у других наклон еще меньше. При восточной элонгации внутренняя планета видна на западе, в лучах вечерней зари, вскоре после захода Солнца. При западной элонгации внутренняя планета видна на востоке, в лучах утренней зари, незадолго до восхода Солнца. Внешние же планеты могут находиться на любом угловом расстоянии от Солнца. Итак, при наблюдениях с Земли на движение планет вокруг Солнца накладывается еще и движение Земли по своей орбите, планеты перемещаются по небосводу то с запада на восток (прямое движение), то с востока на запад (попятное движение). Моменты смены направления называются стояниями. Если нанести этот путь на карту, получится петля. Размеры петли тем меньше, чем больше расстояние между планетой и Землей. Планеты описывают петли, а не просто движутся туда-сюда по одной линии исключительно из-за того, что плоскости их орбит не совпадают с плоскостью эклиптики.

Видимое движение внутренней планеты

Видимое движение внешней планеты

Планетные конфигурации 1 – орбита верхней (внешней планеты); 2 – орбита Земли; 3 – орбита нижней (внутренней планеты)

Прохождение планет по диску Солнца В эпохи нижних соединений, если нижняя планета близка к узлу своей орбиты, может наблюдаться редкое явление прохождение планеты по диску Солнца. Для Меркурия это происходит в мае или ноябре раз в несколько лет: за 217 лет происходит 9 майских и 20 ноябрьских прохождений майские через 13 или 33 года, ноябрьские через 7 или 13 лет; после каждого майского через 3, 5 года происходит ноябрьское прохождение Меркурия по диску Солнца. Последнее прохождение Меркурия наблюдалось 8 ноября 2006 года.

Прохождение Венеры по диску Солнца 8 июня 2004 года Следующее прохождение произойдёт 6 июня 2012 года

Связь между периодами обращения планет • S– синодический период обращения планеты; • T – сидерический (звёздный) период обращения; • Т – звёздный период обращения Земли

Законы Кеплера • П П

Движение искусственных небесных тел

Солнечная система

Марс

Юпитер

Сатурн

Уран

Нептун

Плутон

• Моря: Север: 1 - Море Холода (Mare Frigoris) 2 - Море Дождей (Mare Imbrium) 3 - Залив Зноя (Sinus Aestuum) Северо-Восток: 4 - Центральный Залив (Sinus Medii) 5 - Море Паров (Mare Vaporum) 6 - Море Ясности (Mare Serenitatis) 7 - Море Спокойствия (Mare Tranquillitatis) 8 - Море Кризисов (Mare Crisium) 17 - Озеро Сновидений (Lacus Somniorum) 18 - Болота Сна (Palus Somnii) 19 - Море Змей (Mare Anguis) 20 - Море Волн (Mare Undarum) Юго-Восток: 9 - Море Изобилия (Mare Fecunditatis) 10 - Море Нектара (Mare Nectaris) 21 - Море Пены (Mare Spumans) Юго-Запад: 11 - Море Облаков (Mare Nubium) 12 - Море Влажности (Mare Humorum) 13 - Море Познанное (Mare Cognitum) 22 - Болото Эпидемий (Palus Epidemiarum) Запад: 14 - Океан Бурь (Oceanus Procellarum) Северо-Запад: 15 - Залив Росы (Sinus Roris) 16 - Залив Радуги (Sinus Iridum)

Схема солнечного затмения

Схема лунного затмения

Телескоп-рефрактор • Телескоп Галилея • Телескоп Кеплера

Телескопы-рефлекторы • Телескоп Ньютона • Телескоп Кассегрена

• Телескоп Максутова • Телескоп Шмидта