Солнечная система. Планеты солнечной системы
Изучение видимого движения планет на неизменном фоне звездного неба позволило дать полное кинематическое описание движения планет относительно инерциальной системы отсчета Солнце - звезды. Траектории планет оказались замкнутыми кривыми, получившими название орбит. Орбиты близки к окружностям с центром в Солнце, а движение планет по орбитам оказалось близким к равномерному. Исключение составляют только кометы и некоторые астероиды, расстояние от которых до Солнца и скорость движения которых меняются в широких пределах, а орбиты сильно вытянуты. Расстояния от планет до Солнца (радиусы орбит) и времена обращения этих планет вокруг Солнца весьма различны (табл. 2). Обозначения первых шести планет, приведенные в таблице, сохранились еще со времен астрологов.
Таблица 2. Сведения о планетах
Название и обозначение планеты |
Расстояние от Солнца |
Время обращения в земных годах |
|
В радиусах земной орбиты |
В млн. км |
||
Меркурий Земля (или ) |
В действительности орбиты планет не вполне круговые, а их скорости не вполне постоянны. Точное описание движений всех планет было дано немецким астрономом Иоганном Кеплером (1571-1630) - в его время были известны только первые шесть планет - в виде трех законов (рис. 199).
1. Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.
2. Радиус-вектор планеты (вектор, проведенный от Солнца к планете) в равные времена описывает равные площади.
3. Квадраты времен обращения любых двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.
Из этих законов можно сделать ряд выводов о силах, под действием которых движутся планеты. Рассмотрим вначале движение какой-либо одной планеты. Ближайший к Солнцу () конец большой оси орбиты называют перигелием; другой конец называют афелием (рис. 200). Так как эллипс симметричен относительно обеих своих осей, то радиусы кривизны в перигелии и афелии равны. Значит, согласно сказанному в § 27, нормальные ускорения и в этих точках относятся как квадраты скоростей планеты и :
(123.1)
Рис. 199. Если из точки в точку планета перемещается за то же время, что из точки в точку , то площади, заштрихованные на рисунке, равны
Рис. 200. К определению отношения скоростей планеты в перигелии и афелии
Рассмотрим малые пути и , симметричные относительно перигелия и афелия и совершаемые за одинаковые промежутки времени . Согласно второму закону Кеплера площади секторов и должны быть равны. Дуги эллипса и равны и . На рис.200 для наглядности дуги сделаны довольно большими. Если же взять эти дуги крайне малыми (для чего промежуток времени должен быть малым), то отличием дуги от хорды можно пренебречь и рассматривать описанные радиус-вектором секторы как равнобедренные треугольники и . Их площади равны соответственно и , где и - расстояния от афелия и перигелия до Солнца. Значит, , откуда . Наконец, подставляя это соотношение в (123.1), найдем
. (123.2)
Так как в перигелии и афелии тангенциальные ускорения равны нулю, то и представляют собой ускорения планеты в этих точках. Они направлены к Солнцу (вдоль большой оси орбиты).
Расчет показывает, что и во всех других точках траектории ускорение направлено к Солнцу и изменяется по тому же закону, т. е. обратно пропорционально квадрату расстояния планеты от Солнца; поэтому для любой точки орбиты
где - ускорение планеты, - расстояние от нее до Солнца. Таким образом, ускорение планеты обратно пропорционально квадрату расстояния между Солнцем и планетой. Рассматривая угол, составляемый радиус-вектором планеты с касательной к траектории, видим (рис. 201), что при движении планеты от афелия к перигелию тангенциальная составляющая ускорения положительная скорость планеты растет; наоборот, при движении от перигелия к афелию скорость планеты уменьшается. В перигелии планета достигает наибольшей скорости, в афелии - наименьшей скорости движения.
Для выяснения зависимости ускорения планеты от расстояния ее до Солнца мы воспользовались первыми двумя законами Кеплера. Эту зависимость удалось найти потому, что планеты движутся по эллипсам, изменяя свое расстояние от Солнца. Если бы планеты двигались по окружностям, расстояние от планеты до Солнца и ее ускорение не менялись бы, и мы не смогли бы найти эту зависимость.
Рис. 201. При движении планеты от перигелия к афелию сила притяжения уменьшает скорость планеты, при движении от афелия к перигелию – увеличивает скорость планеты
Но при сравнении между собой ускорений различных планет можно удовлетвориться приближенным описанием движения планет, считая, что они движутся равномерно по окружностям. Обозначим радиусы орбит двух каких-нибудь планет через и , а периоды их обращения - через
Подставляя отношение квадратов времен обращения в формулу (123.4), найдем
Этот вывод можно переписать в таком виде: для любой планеты, находящейся на расстоянии от Солнца, ее ускорение
где - одна и та же постоянная для всех планет солнечной системы. Таким образом, ускорения планет обратно пропорциональны квадратам их расстояний от Солнца и направлены к Солнцу.
Уже в мае земляне увидят небесное тело, которое в 2012 году может изменить судьбу нашей цивилизации.
Древнее пророчество о «красной звезде», приближение которой к Земле несет глобальные перемены, оказалось реальностью – уже через несколько недель надвигающуюся красную точку можно будет видеть на небосклоне.
Это легендарная Нибиру, «Х-планета», «планета дьявола».
С интервалом 3 600 лет она пролетает по своей орбите вблизи Земли, вызывая наводнения, землетрясения и прочие катаклизмы, которые всякий раз меняют ход развития цивилизации.
– Нибиру – это будто призрак из древних предсказаний, – говорит исследователь этой планеты москвичка Юлия Сумик. – О ней писали и жрецы майя, и древние шумеры, и звездочеты египетских фараонов. Но для современных астрономов Нибиру стала открытием, ее стали изучать лишь недавно…
Пока ученые, оснащенные самой современной техникой, собирают информацию о неведомом госте, Нибиру неумолимо движется по направлению к Земле.
Прогноз
Нибиру, один из самых таинственных объектов космоса, обитателям Южного полушария Земли можно будет наблюдать в виде красной точки уже 15 мая 2009 года. А к маю 2011-го ее увидят и в Северном, она будет расти в размерах. 21 декабря 2012 го Нибиру будет выглядеть как второе по размеру Солнце. Но красного, кровавого цвета…
Американский ученый и писатель Алан Элфорд утверждает, что уже 300 тысяч лет на планете Нибиру существует высокоразвитая цивилизация. Астронавт Эдгар Митчелл, побывавший на Луне, тоже заявляет: «Пришельцы существуют».
– Я верю, что вне нашей планеты существует жизнь, и прошу правительство рассекретить всю собранную в связи с этим информацию, – сказал он в интервью с журналистом «Жизни».
Ученые предполагают, что влияние «планеты дьявола» будет недобрым: 14 февраля 2013-го, когда Земля будет проходить между Нибиру и Солнцем, возможен глобальный катаклизм. Магнитные полюса переместятся, и наклон нашей планеты изменится! Сильнейшие землетрясения и мощнейшие цунами принесут беду многим континентам, и прежде всего Америке. Но после 1 июля 2014-го Нибиру двинется прочь от Земли по своей орбите.
Планету Нибиру мощные телескопы зафиксировали впервые в 1983 году. Тогда американские ученые Томас Ван Фландернс и Ричард Харрингтон заявили, что планета имеет сильно вытянутую эллиптическую орбиту. Ее масса составляет от 2 до 5 масс Земли, расстояние от Солнца около 14 миллиардов километров.
Древность
Оказалось. что об этом мистическом космическом объекте было известно еще тысячи лет назад. В древних сказаниях планета, несущая Земле беду, описывается как «второе Солнце» – «светящаяся», «блестящая», «с сияющей короной». Наши предки считали Нибиру «кораблем, на котором живут Боги». Параметры движения планеты Нибиру настолько поразительны, что многие астрономы склонны считать ее искусственно созданным и управляемым гигантским космическим судном.
Солнце
– Земля переживает окончание эпохи «пятого Солнца», – поясняет Юлия Сумик. – По календарю майя, конец «пятого Солнца» датируется 2012 годом. По астрологическим картам майя, «первое Солнце» длилось 4008 лет и было разрушено землетрясениями. «Второе Солнце» длилось 4010 лет и было уничтожено ураганами. «Третье Солнце» длилось 4081 год и пало под огненным дождем, пролившимся из кратеров огромных вулканов. «Четвертое Солнце» длилось 5 026 лет, а потом случился потоп. Сейчас мы живем в канун пятой эпохи сотворения, или «пятого Солнца», известного еще и как «Солнцедвижение». Майя полагали, что по завершении 5126 летнего цикла произойдет некое движение Земли, которое повлечет за собой смену цивилизации.
В защиту этой легенды майя выступают не только наблюдения небес, но и куда более «приземленные» свидетельства – найденные археологами предметы.
У шумеров есть не только письменные тексты, подтверждающие существование Нибиру, но и многочисленные изображения круглого диска с двумя большими крыльями. Этот символ – крылатый диск – был почитаем у ассирийцев, вавилонян, египтян и многих других народов в течение тысяч лет. Древние мудрецы верили, что именно из такого аппарата 450 000 лет назад на Землю впервые прибыли жители Нибиру. На одной шумерской печати, находящейся в запасниках Британского музея, изображены божества, которые держат в руках «шнуры», тянущиеся от Солнца. Жрецы сообщали тем самым, что пришельцы спасли жизнь на Земле, «обуздав» капризную звезду. Шумеры называли своих учителей «охраняющими Солнце», а «шнуры» – божественными нитями, паутиной покрывающими всю Землю. Будем верить, что они спасут наш мир и в этот раз…
Источник — http://www.topnews.ru/media_id_5808.html
Сегодня нет ни малейших сомнений в том, что Земля вращается вокруг Солнца. Если еще не так давно, в масштабах истории Вселенной, люди были уверены, что центром нашей галактики является Земля, то сегодня нет никаких сомнений, что все происходит с точностью до наоборот.
И сегодня мы разберёмся с тем, почему Земля и все остальные планеты движутся вокруг Солнца.
Почему планеты вращаются вокруг Солнца
Как Земля, так и все остальные планеты нашей солнечной системы движутся по своей траектории вокруг Солнца. Скорость их движения и траектория могут быть разными, однако все они держатся у нашего естественного светила.
Наша задача заключается в том, чтобы максимально просто и доступно разобраться с тем, почему именно Солнце стало центром вселенной, притягивающим к себе все остальные небесные тела.
Начнем мы с того, что Солнце является самым крупным объектом в нашей галактике. Масса нашего светила в разы превышает массу всех остальных тел в совокупности. А в физике, как известно, действует сила всемирного тяготения, которую никто не отменял, в том числе, и для Космоса. Ее закон гласит, что тела с меньшей массой притягиваются к телам с большей массой. Именно поэтому все планеты, спутники и другие космические объекты и притягиваются к Солнцу, самому крупному из них.
Сила тяготения, к слову, аналогичным образом работает и на Земле. Вспомните, например, что происходит с теннисным мячиком, брошенным в воздух. Он падает, притягиваясь к поверхности нашей планеты.
Понимая принцип стремления планет к Солнцу, возникает очевидный вопрос: почему они не падают на поверхность звезды, а движутся вокруг нее по собственной траектории.
И этому также имеется вполне доступное объяснение. Все дело в том, что Земля и другие планеты пребывают в постоянном движении. И, чтобы не вдаваться в формулы и научные разглагольствования, приведем еще один простой пример. Вновь возьмем теннисный мяч и представим, что вы смогли бросить его вперед с такой силой, которая недоступна никому из людей. Этот мяч будет лететь вперед, продолжая падать вниз, притягиваясь к Земле. Однако Земля, как вы помните, имеет форму шара. Таким образом, мяч сможет летать вокруг нашей планеты по определенной траектории бесконечно, притягиваясь к поверхности, но двигаясь так быстро, что траектория его движения будет постоянно огибать окружность земного шара.
Аналогичная ситуация происходит и в Космосе, где всё и все вращаются вокруг Солнца. Что же касается орбиты каждого из объектов, то траектория их движения зависит от скорости и массы. А эти показатели у всех объектов, как вы понимаете, разные.
Вот почему Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, и никак иначе.
Из курса школьной астрономии, которая входит в программу уроков по географии, все мы знаем о существовании Солнечной системы и ее 8 планет. Они «кружатся» вокруг Солнца, но далеко не все знают, что существуют небесные тела с ретроградным вращением. Какая планета вращается в обратном направлении? На самом деле, их несколько. Это Венера, Уран и недавно открытая учеными планета, расположенная на дальней стороне Нептуна.
Ретроградное вращение
Движение каждой планеты подчиняется одному порядку, а солнечный ветер, метеориты и астероиды, сталкиваясь с ней, заставляют вращаться вокруг своей оси. Однако основную роль в движении небесных тел играет гравитация. Каждое из них имеет свой наклон оси и орбиты, изменение которого и влияет на ее вращение. Против часовой стрелки движутся планеты, угол наклона орбиты которых составляет от -90° до 90° , а небесные тела с углом от 90° до 180° относятся к телам с ретроградным вращением.
Наклон оси
Что касается наклона оси, то у ретроградных данное значение составляет 90°-270°. Например, угол наклона оси у Венеры составляет 177,36°, что не дает ей возможности двигаться против часовой стрелки, а открытый недавно космический объект Ника имеет угол наклона 110°. Следует отметить, что влияние массы небесного тела на его вращение до конца не изучено.
Неподвижный Меркурий
Наряду с ретроградными, в Солнечной системе присутствует планета, которая практически не вращается – это Меркурий, который не имеет спутников. Обратное вращение планет – не такое уж редкое явление, однако чаще всего оно встречается за пределами Солнечной системы. Общепризнанной модели ретроградного вращения на сегодняшний день не существует, что дает возможность юным астрономам совершать потрясающие открытия.
Причины ретроградного вращения
Существует несколько причин, по которым планеты меняют курс своего движения:
- столкновение с более крупными космическими объектами
- изменение угла наклонения орбиты
- изменение наклона оси
- изменения в гравитационном поле (вмешательство астероидов, метеоритов, космического мусора и пр.)
Также причиной ретроградного вращения может быть орбита другого космического тела. Существует мнение, что причиной обратного движения Венеры могли стать солнечные приливы, затормозившие ее вращение.
Формирование планет
Практически каждая планета в период своего формирования подвергалась множеству ударов астероидов, в результате которых изменялась ее форма и радиус орбиты. Немаловажную роль играет также и тот факт близкого формирования группы планет и большого скопления космического мусора, в результате чего расстояние между ними минимальное, что, в свою очередь, приводит к нарушению гравитационного поля.