Planeta este un corp cosmic iluminat care circulă în jurul stelei, nu suficient de masiv pentru a fi o stea, dar suficient de masiv pentru a lua o formă aproape de minge. Vedem planete pe cer, deoarece reflectă lumina care le cade de la Soare. Soarele ar fi stins, iar planetele din cer vor fi, de asemenea, stinse.
În sistemul solar există 8 planete mari. Se întorc în jurul Soarelui în aceeași direcție. Dacă priviți din punctul de deasupra polului nordic al Soarelui, atunci planetele se vor întoarce în sens invers acelor de ceasornic
În ordinea distanței de la Soare, planetele sunt situate după cum urmează: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. În sistemul solar, distanțele sunt exprimate convenabil în unitățile astronomice (au). 1 UA = 149.597.870,9 km.
Relația dintre timpul (T), viteza (V) și distanța (S) este după cum urmează: T = S. V. S = T · V. V = S. T. Cu referire la rotația orbitei:
T este intervalul de timp în care planeta face o revoluție completă în jurul Soarelui în raport cu stelele. Această perioadă de timp este numită perioada sireală a revoluției în jurul Soarelui (perioada este desemnată de litera P) sau anul sideral.
V este viteza orbitală a planetei.
S - distanța pe care o trece planeta timp de 1 an. Acesta nu este altceva decât lungimea orbitei planetei (lungimea este notată cu litera L). Perioada de revoluție, lungimea orbitei și viteza orbitală sunt interdependente: P = L. V. L = P · V. V = L. P. Cunoscând oricare doi dintre acești parametri, putem calcula a treia.
Lungimea orbitei (circumferința) se calculează pe baza razei sale (distanța medie a planetei de Soare): L = 2πR. Dacă în loc de L în ecuațiile de mai sus punem 2πR, atunci obținem: P = 2πR. V. 2πR = P; V. V = 2πR. P. Numărul π ("numărul Archimedean") este de aproximativ 3,14.
Să rezolvăm problema: ce parte din lungimea orbitei sale va zbura Marte în timp ce Pământul va zbura pe jumătate din lungimea orbitei sale?
1) Jumătate din lungimea orbitei sale, Pământul va zbura timp de 365,26 zile. 2 = 182,63 zile.
2) Găsiți care parte a anului Marte este de 182,63 zile. 182,63 zile. (1,88 ani ani · 365,26 zile / an) ≈ 0,27 sau ≈ 1/4. În consecință, pentru 1/4 an, Marte va zbura 1/4 din orbita sa.
În înțelegerea oamenilor de știință din epoca Ptolemeică, planetele au înconjurat soarele în cercuri perfecte. Numai la începutul secolului al XVII-lea marele matematician german și astronomul Johannes Kepler au ajuns la concluzia că planetele ar trebui să întoarcă soarele nu în cercuri, ci în elipse. Prima lege a mișcării planetare descoperită de el (prima lege a lui Kepler) spune: "Fiecare planetă se transformă într-o elipsă, într-una din focarele care este Soarele". Elipsa arată astfel (punctele arată focurile elipsei):
Cel mai apropiat punct al Soarelui este numit perihelion, iar cel mai îndepărtat punct este numit aphelion. Orbitele planetelor, desigur, nu sunt la fel de alungite ca elipsa din figură. Ele sunt aproape de cercuri, dar fiecare are propriul periheliu și aphelion. Viteza orbitală a planetei în periheliu este maximă, iar în aphelion este minimă. De exemplu, Pământul la perihelion are o viteză de 30,27 km / s, iar în aphelion - 29,27 km / s.
Planetele si Soarele si Luna sunt implicate în rotația zilnică a cerului înstelat, și apoi du-te înapoi la orizontul estic, urca, coboară și du-te la orizontul vestic. După cum se știe, motivul pentru rotația diurnă este rotația axială a Pământului. Dar, din moment ce planetele însuși se întorc în jurul Soarelui și le privim de pe Pământul în mișcare, planetele trec treptat în raport cu stelele. Această mișcare este numită mișcarea anuală aparentă (sau deplasarea) a planetelor. Mișcarea anuală aparentă a planetelor și mișcarea orbitală nu sunt aceleași. Pe orbită, planetele se mișcă mereu în aceeași direcție cu viteze aproape constante. Și pe cer își pot încetini mișcarea, se pot opri, se pot opri, descriu buclele și zigzagurile ("planetetus" în traducere înseamnă "steagul rătăcitor").
În ceea ce privește orbita pământului, planetele sunt împărțite în exterior (superior) și interior (inferior). Planetele interioare sunt în orbita Pământului (Mercur și Venus) și extern - la exterior (Marte, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun). Acest lucru depinde în mare măsură de condițiile pentru vizibilitatea planetelor în cerul înstelat. Vizibilitatea - de data aceasta de zi, atunci când planeta este vizibila (seara, noaptea, în dimineața), este durata de vizibilitate (de la câteva minute până la 12 ore), aceasta este înălțimea deasupra orizontului (planeta se ridica mai mare, cu atât mai bine imaginea sa în telescop), este diametrul său aparent angular (cu cât este mai mult, cu atât mai multe detalii se pot vedea pe planetă într-un telescop). Condițiile de vizibilitate ale planetei se schimbă constant, se îmbunătățesc sau se înrăutățesc.
Configurările (aranjamentele) care formează planete cu Soarele și cu Pământul sunt, de asemenea, importante.
Planeta interioară (Mercur și Venus) se caracterizează prin conexiuni superioare și inferioare, precum și alungiri la vest și est (cea mai mare vizibilă pe cer aproape de distanță de Soare). Pentru planetele exterioare (Marte, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun), sunt caracteristice compușii, opozițiile și, de asemenea, quadraturile occidentale și estice.
Conexiunea superioară a planetei interioare - planeta nu este vizibilă, pentru că este în spatele Soarelui. Distanța de la Pământ la planetă este maximă.
Elongația vestică a planetei interioare - planeta este vizibilă sub formă de seceră dimineața înainte de răsărit. Alungările sunt cel mai bun timp pentru a observa planeta interioară.
Alungirea estică a planetei interioare - planeta este vizibilă sub formă de seceră seara după apusul soarelui.
Conectarea planetei exterioare - planeta nu este vizibilă, deoarece este în spatele Soarelui. Distanta fata de planeta este maxima.
Opoziția față de planeta exterioară - Pământul este între Soare și planetă; planeta este vizibilă toată noaptea sub forma unui disc luminat complet. Confruntarea este cel mai bun moment pentru observarea planetelor exterioare. Distanța față de planetă este minimă, diametrul aparent al discului este maxim.
Cvadratura vestică a planetei exterioare - planeta este vizibilă în a doua jumătate a nopții în partea de est a cerului.
Cvadratura estică a planetei exterioare - planeta este vizibilă în prima jumătate a nopții în partea de vest a cerului.
Din schemă este ușor de înțeles că planetele interioare nu sunt niciodată în opoziție și nu pot fi văzute toată noaptea. Planeta exterioară nu este proiectată niciodată pe discul Soarelui. Să analizăm următoarea configurație a planetelor:
- puteți vedea Venus în seara după apusul soarelui (dreptul de soare al lui Venus și, prin urmare, va merge înainte la orizont), Venus apare sub forma de secera, prin rotirea spre dreapta;
- Puteți vedea Pământul dimineața înainte de răsărit (soarele este la stânga Pământului și, prin urmare, se ridică mai târziu decât Pământul), discul Pământului este aprins ușor mai mult de jumătate, convex spre stânga;
- Soarele, Venus și Pământul nu pot fi văzute în același timp. toate sunt peste orizont în timpul zilei, iar cerul de pe Marte în ziua este foarte luminos;
- Venus se mișcă mai repede decât Marte, deci distanța dintre ele va fi redusă până când va avea loc conexiunea inferioară;
- Venus pe cerul lui Marte se va apropia de Soare, iar durata de vizibilitate a acestuia se va diminua.
- Venus nu este vizibil, este dincolo de Soare (distanța până la Venus este maximul, dar va scădea treptat);
- Venus urcă și se stabilește cu Soarele;
- În câteva săptămâni Venus va ieși din spatele Soarelui și va fi vizibil seara;
- Marte este vizibil seara, discul său este iluminat mai mult de jumătate, convex spre dreapta;
- Pământul se mișcă mai repede decât Marte, fuge de el, distanța dintre ele crește;
- durata vizibilității lui Marte scade, în curând Marte se va alătura Soarelui (Marte va fi în spatele Soarelui).
Din Venus (credeți că atmosfera este asemănătoare cu cea a Pământului):
- Pământul nu este vizibil, este în spatele Soarelui (conexiune), distanța față de Pământ este maximă;
- Pământul se ridică și se fixează în același timp cu Soarele;
- Venus se mișcă mai repede decât Pământul și o va prinde treptat, distanța se va micșora;
- Curând, Pământul poate fi văzut în seara după apus (Venus are rotație inversă);
- Marte este vizibil seara, distanța dintre Venus și Marte este scurtată, dimensiunea aparentă a planetei Marte va crește;
- Condițiile de vizibilitate ale lui Marte se îmbunătățesc, confruntarea va veni în curând și Marte va fi vizibil toată noaptea.
Distanțele dintre Pământ și planete se schimbă în mod constant. Prin urmare, dimensiunile aparente (unghiulare) ale planetelor din cerul pământului se schimbă de asemenea. Iată limitele la ceea ce se schimbă:
Jupiter 29.8 - 50.1 "
Saturn 14.5 - 20.1 "
Și planetele sunt împărțite în planete ale grupului terestru și ale planetelor gigantice.
Plantele grupului terestru (Mercur, Venus, Pământ și Marte) sunt relativ apropiate de Soare și, prin urmare, primesc o cantitate semnificativă de căldură și lumină din aceasta. Pentru a menține viața pe Pământ, de exemplu, acesta este factorul determinant. planete terestre sunt mici, relativ încet se rotesc în jurul axei lor, au o suprafață dură, densitate mare, au câțiva sateliți (pământ - 1, Marte - 2) sau nu le-au deloc (Mercur și Venus).
planete gigant (Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun) situate relativ departe de soare și, prin urmare, ușor încălzit și acoperit razele sale. Planetelor gigantice sunt de mai multe ori diametrul Pământului Excel, se rotesc în jurul axei lor nu au o suprafață solidă, au o densitate scăzută, au sisteme extinse de sateliți (Jupiter 67 luni cunoscute până în prezent). În plus, toate planetele uriașe au inele (Saturn este deosebit de puternic și frumos). Inelele constau din particule individuale de dimensiuni diferite. Particulele se învârt în jurul planetelor, cum ar fi sateliții.
Mișcarea în jurul axei se numește rotire, iar mișcarea în jurul Soarelui sau a planetei este inversată.
Toate stelele și planetele se învârt în jurul axelor lor. Această rotație se numește rotația axială. Rotirea axială a stelelor și planetelor duce la compresia lor de la poli. Strict vorbind, nici o stea, nici o planetă nu este o minge în formă. Cu cât planeta se rotește mai repede, cu atât mai puternic este comprimată de la poli. Compresia de la poli se numește compresie polară. Diametrul polar al planetei este întotdeauna mai scurt decât diametrul ecuatorial. De exemplu, Pământul are un diametru polar de 43 km mai scurt decât ecuatorul (43 km de diametrul mediu al Pământului 12 750 km este ≈ 0,003). Deoarece planetele grupului terestru sunt solide și se rotesc relativ încet, compresiunea lor este mică. În schimb, planetele uriașe sunt corpuri gaz-lichide. Rotația axială rapidă le dă o formă plată, care este vizibilă nu numai în fotografii, ci și în telescoape mici. De exemplu, diametrul polar al lui Saturn este mai mic decât cel ecuatorial de 11.800 km (11.800 km față de diametrul mediu al Saturn 114.000 km este ≈ 0.1). Se spune că planetele au forma unui elipsoid de revoluție.
Perioada de rotație a planetei în raport cu stelele se numește perioada de rotație siderală sau ziua de stele.
Perioada de rotație siderală
15 ore 57,3 minute
Cele mai lungi zile stelare ale lui Venus. Este, de asemenea, foarte interesant faptul că Venus se rotește în raport cu alte planete în direcția opusă. și anume de la est la vest. Cea mai scurtă zi stelară este la Jupiter. Trebuie amintit faptul că planetele uriașe sunt gaz-lichide și, prin urmare, se rotesc inegal, ca și soarele. De exemplu, zonele ecuatoriale ale lui Jupiter fac o întoarcere completă în 9 ore 50,5 minute, iar zonele în latitudinile medii - timp de 9 ore 55,5 minute, adică 5 minute mai mult! Prin urmare, nu are sens să vorbim despre perioadele de rotație a planetelor uriașe în câteva secunde (ca în cazul lui Earth și Marte). Planeta gigantică din tabel este o perioadă de rotație la latitudini medii.
Prin orbita oricărei planete, puteți desena un avion - planul orbitei. Planurile orbitelor planetelor nu coincid. La planul orbitei Pământului, ele sunt înclinate la unghiuri de la 0.77º (Uranus) la 7º (Mercur).
Axele de rotație ale planetelor sunt înclinate spre planurile orbitelor lor în diferite unghiuri:
Mercur - 90,0º
Venus - 87,4º
Pământ - 66,5º
Marte - 64.8º
Jupiter - 86,9º
Saturn - 63.3º
Uranus - 7,8º
Neptun - 61.7º
Cu cât este mai mare înclinația axei față de planul orbitei planetei, cu atât mai puțin timpul pe an este exprimat pe planetă. Pe Mercur, Venus, Jupiter nu există schimbări ale anotimpurilor. Restul planetelor schimbă anotimpurile. Este deosebit de pronunțată în Uranus, care se mișcă de-a lungul orbitei "culcat pe o parte":
Masele și dimensiunile planetelor determină forța gravitației pe suprafețele lor. care înainte de toate indică dacă planeta dată poate să-și păstreze o atmosferă în jurul ei. Mercur - cea mai mică dintre planete, atmosfera de pe ea este practic inexistentă. Majoritatea sateliților și asteroizilor planetari nu dispun și de atmosfere. Marte - puțin mai mare, atmosfera de pe Marte este, dar destul de rar (să nu fii confuz cu cuvântul "descărcat"). Rar - deci densitate scăzută, are o densitate scăzută. Atmosferele cele mai extinse și mai densi sunt posedate de planete uriașe, în special de Jupiter și de Saturn.
Atmosferele planetelor sunt amestecuri de gaze diferite. In atmosfere Venus si Marte dioxidul de carbon prezent în principal (chimic formula CO2) în atmosferă - azot (N2) și oxigen (O2) in atmosfera planetelor gigant - hidrogen (H2) si heliu (He). Gazele din atmosfera planetelor se volatilizează încet și continuu în spațiul cosmic. Acest fenomen se numește disipare a atmosferei sau a vântului planetar.
Bine ați venit la ZASH
Bazele astronomiei în probleme. Gradul 8
Bazele astronomiei în probleme. Gradul 9
Bazele astronomiei în probleme. Clasa 10-11
Bazele astrofizicii în probleme. Clasa 10-11
Planeta sistemului solar
Teoria și practica rezolvării problemelor concurențiale pentru școală.
Școala fizică de seară
Consultarea participanților la examenul de stat unificat în domeniul fizicii
Curs de formare practică pentru.