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.
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
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.
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 егоЭто система планет, в центре которой находится яркая звезда, источник энергии, тепла и света - Солнце.
По одной из теорий Солнце образовалось вместе с Солнечной системой около 4,5 миллиардов лет назад в результате взрыва одной или нескольких сверхновых звезд. Изначально Солнечная система представляла собой облако из газа и частиц пыли, которые в движении и под воздействием своей массы образовали диск, в котором возникла новая звезда Солнце и вся наша Солнечная система.
В центра Солнечной системы находится Солнце, вокруг которого по орбитам вращаются девять крупных планет. Так как Солнце смещено от центра планетарных орбит, то за цикл оборота вокруг Солнца планеты то приближаются, то отдаляются по своим орбитам.
Различают две группы планет :
Планеты земной группы: и . Эти планеты небольшого размера с каменистой поверхностью, они находятся ближе других к Солнцу.
Планеты гиганты: и . Это крупные планеты, состоящие в основном из газа и им характерно наличие колец, состоящих из ледяной пыли и множества скалистых кусков.
А вот не попадает ни в одну группу, т.к., несмотря на свое нахождение в Солнечной системе, слишком далеко расположен от Солнца и имеет совсем небольшой диаметр, всего 2320 км, что в два раза меньше диаметра Меркурия.
Планеты Солнечной системы
Давайте начнем увлекательное знакомство с планетами Солнечной системы по порядку их расположения от Солнца, а также рассмотрим их основные спутники и некоторые другие космические объекты (кометы, астероиды, метеориты) в гигантских просторах нашей планетарной системы.
Кольца и спутники Юпитера:
Европа, Ио, Ганимед, Каллисто и другие...
Планету Юпитер окружает целое семейство из 16 спутников, причем каждый из них имеет свои, непохожие на другие особенности...
Кольца и спутники Сатурна:
Титан, Энцелад и другие...
Характерные кольца есть не только у планеты Сатурн, но и на других планетах-гигантах. Вокруг Сатурна кольца особенно четко видно, потому что состоят из миллиардов мелких частиц, которые вращаются вокруг планеты, помимо нескольких колец у Сатурна есть 18 спутников, один из которых Титан, его диаметр 5000км, что делает его самым большим спутником Солнечной системы...
Кольца и спутники Урана:
Титания, Оберон и другие...
Планета Уран имеет 17 спутников и, как и другие планеты-гиганты, опоясывающие планету тонкие кольца, которые практически не имеют способности отражать свет, поэтому открыты были не так давно в 1977 году совершенно случайно...
Кольца и спутники Нептуна:
Тритон, Нереида и другие...
Изначально до исследования Нептуна космическим аппаратом "Вояджер-2" было известно о двух спутников планеты - Тритон и Нерида. Интересный факт, что спутник Тритон имеет обратное направление орбитального движения, также на спутнике были обнаружены странные вулканы, которые извергали газ азот, словно гейзеры, расстилая массу темного цвета (из жидкого состояния в пар) на много километров в атмосферу. Во время своей миссии "Вояджер-2" обнаружил еще шесть спутников планеты Нептун...
