Ce planete pot fi observate la opoziție. Care planete sunt vizibile de pe pământ. Determinarea distanțelor față de planete

Vârful marii opoziții a Planetei Roșii are loc pe 27 iulie, când Marte va fi cel mai aproape de Pământ.

Sputnik Georgia vă va spune ce fel de fenomen este marea opoziție a lui Marte și ce semnificație are în astrologie.

Marea Opoziție a lui Marte

Apropierea maximă a două obiecte cerești, când centrii lor sunt pe aceeași linie dreaptă, iar Pământul se află între planetă și Soare, se numește opoziție în astronomie.

În opoziție, planeta traversează meridianul ceresc la miezul nopții, este situată cel mai aproape de glob și are o strălucire maximă - dimensiunile unghiulare ale planetei pe cer în acest moment sunt cele mai mari din an, iar vizibilitatea nocturnă durează cât mai mult posibil. .

Marte, care în antichitate a fost numit după vechiul zeu roman al războiului pentru culoarea roșie a sângelui, este a patra planetă de la Soare. Marte completează o revoluție în jurul corpului ceresc în 687 de zile.

Distanța dintre Marte și Pământ este în continuă schimbare. Distanța medie dintre planete este de 225 de milioane de kilometri.

Când Pământul se află între Marte și Soare, planetele se află la o distanță minimă unele de altele. Distanța dintre planete în această perioadă variază de la 55 la 100 de milioane de kilometri.

Distanța atinge valoarea maximă atunci când Soarele se află între Marte și Pământ. Planetele în acest moment se află în cele mai îndepărtate puncte ale orbitelor lor, iar distanța dintre ele crește la 400 de milioane de kilometri.

Opozițiile sunt numite mari atunci când Marte și Pământul se apropie de o distanță mai mică de 60 de milioane de kilometri - se întâmplă la fiecare 15-17 ani.

© foto: Sputnik /

Ultima Mare Opoziție a lui Marte a fost observată de pământeni pe 27 august 2003, iar următoarea pe 27 iulie 2018. În acest moment, Marte se va apropia de Pământ la 58 de milioane de kilometri.

Opoziția lui Marte în astrologie

Marea Opoziție a lui Marte este un eveniment interesant pentru astronomi, dar din punct de vedere astrologic, o astfel de convergență are un impact negativ asupra Pământului și a locuitorilor săi. Și cu cât Marte se apropie mai mult de planeta noastră, cu atât influența negativă este mai puternică.

Planeta Roșie, în astrologie, este planeta acțiunii, războiului și agresiunii, prin urmare, în perioada de opoziție a lui Marte pe Pământ, numărul de atacuri teroriste, conflicte, accidente majore, diferite tipuri de epidemii și dezastre ecologice provocate de om. crește la scară globală.

Toate tendințele cele mai negative apar în acest moment - închiderea întreprinderilor, concedierile de la locul de muncă, neînțelegerile diferitelor state între ele, accidentări, accidente, exacerbarea bolilor cronice și așa mai departe.

Probabilitatea crește în special în timpul unei opoziții mari - oamenii devin mai nervoși și mai fierbinți, așa că astrologii recomandă să-și rețină emoțiile, să încerce să evite situațiile conflictuale și să nu intre în certuri. Situația periculoasă din 2018 va dura până la sfârșitul lunii august - începutul lunii septembrie.

În perioada marii opoziții a lui Marte, astrologii nu sfătuiesc să ia decizii importante și să înceapă lucruri noi. În aceste zile, în special pe 27 iulie, trebuie să fii cât mai atent - abține-te de la orice acțiuni bruște, agresiuni și aventuri, pentru a nu pierde controlul asupra situației.

De exemplu, în timpul marii opoziții a lui Marte, energia crește la oamenii energici, cu care nu știu ce să facă și o pot arunca prin agresivitate.

Semne de foc - Berbecul, Leul, Săgetătorul devin mai agresivi în perioada de opoziție a lui Marte. Agresivitatea în această perioadă va crește și în Scorpion, iar planeta roșie are un impact mai mic asupra altor zodii.

În același timp, oamenii cu energie scăzută se vor simți mai bine. Marte le adaugă energie și devin mai active și mai vizibile.

Potrivit astrologilor, oamenii ar trebui să acorde mai multă atenție propriei sănătăți în zilele marii confruntări. Acest lucru se aplică în primul rând celor care au un sistem nervos sau cardiovascular slab. Acești oameni devin mai conflictuali, mai iritabili, fără să înțeleagă ce li se întâmplă.

Astrologii recomandă să treci prin această perioadă de timp cât mai calm posibil - odihnește-te și relaxează-te cât mai mult, arătați maximă răbdare în orice situație, nu vă grăbiți să trageți concluzii, controlați-vă afirmațiile, monitorizați-vă propria sănătate pentru a trece peste această perioadă dificilă. fără pierderi serioase.

Materialul a fost pregătit pe baza surselor deschise

În total, de pe Pământ se pot observa cu ochiul liber 5 stele, unde, de fapt, trăim. Acestea sunt planete precum Venus, Marte, Mercur, Jupiter și Saturn. Cu toate acestea, unii oameni susțin că au observat chiar și Uranus și Neptun. Nu se știe dacă au într-adevăr o viziune atât de specială, așa că trebuie să le crezi pe cuvânt.
Instrucțiuni de observare
Să luăm în considerare mai întâi frumoasa și frumoasa Venus. Pentru noi, este al treilea cel mai strălucitor obiect din sistemul solar. Primele două sunt Soarele și Luna. Venus a fost văzută de fiecare persoană care și-a ridicat ochii către cer cel puțin dimineața sau seara. Este singura stea care poate fi observată în zori în această lumină, celelalte nu sunt vizibile pentru ochii noștri. Uneori, în funcție de vreme, poate fi observată în timpul zilei pe vreme moderată. Acest lucru se întâmplă mai des la sfârșitul primăverii și începutul verii, este necesar ca soarele să strălucească puternic și în această perioadă a anului Venus este mult mai sus deasupra orizontului decât în ​​alte perioade ale anului.
Misteriosul Marte este, de asemenea, clar vizibil pe cer, dar trebuie observat și în perioadele de „confruntare”. În acest moment, dimensiunea sa aparentă crește de mai multe ori simultan. O dată la 17 ani, are loc cea mai apropiată apropiere, iar apoi observarea acestei stele este considerată ideală. De asemenea, atunci când îl căutați pe cer, trebuie să fie vreme bună, această planetă se mișcă constant pe cerul nopții. Culoarea sa are nuanțe de roșu și portocaliu. Următoarea planetă este aparent considerată a fi uriașul Jupiter. Este mai puțin vizibil decât Venus, dar este și clar vizibil. Jupiter este galben strălucitor și este clar vizibil în perioadele de „opoziție”, când steaua se apropie cel mai mult de Pământ. Apoi planeta apare aproape imediat cu debutul nopții, uneori acest lucru este posibil la amurg. În acest moment ar trebui să observați că Jupiter nu mai este vizibil în acest moment al zilei. Când este deja noapte adâncă, Jupiter se află în partea de sud, sus pe cer. Dacă cunoașteți planeta în sine, este dificil să o confundați cu o stea obișnuită;
Mercur este cel mai apropiat de Pământul nostru, dar este mic și, prin urmare, nu este atât de vizibil ca stelele descrise mai sus. Dar poate fi observat cu ușurință, deoarece este strălucitor. Acest lucru nu se poate face atât de des pe cât ne-am dori, deoarece Mercur este prea aproape de Soarele nostru. Care ascunde planeta cu razele sale, așa că trebuie să vă faceți timp pentru a observa această planetă. Acest lucru trebuie făcut atunci când Mercur este foarte departe de steaua strălucitoare. Toamna poate fi observată în timpul răsăritului, iar primăvara la 30 de minute după apus.
Saturn trebuie, de asemenea, studiat în perioadele de apropiere maximă, este uneori chiar mai vizibil decât toate precedentele. Acest lucru se datorează inelelor sale deosebite formate, acestea reflectă lumina care vine de la Soarele nostru. De pe Pământ, această stea arată ca un punct luminos alb.

Articol: Astronomie.

Clasă: 10 -11

Profesor: Elakova Galina Vladimirovna.

Loc de munca: MBOU „Școala secundară nr. 7” Kanash, Republica Ciuvașă

Test pe tema: „Mișcarea aparentă a planetelor”.

Controlul tematic al testului poate fi efectuat oral sau în scris, frontal sau în grupuri cu diferite niveluri de pregătire. O astfel de verificare economisește timp și oferă o abordare individuală.

Acest test vă permite să evaluați rapid și obiectiv nivelul de pregătire al elevilor, să identificați greșelile comune și să identificați lacunele în cunoștințe. Testul contine 10 intrebari, fiecare intrebare are raspunsuri multiple, dintre care elevii trebuie sa o aleaga pe cea corecta. Ținând cont de eterogenitatea clasei și de abilitățile individuale ale elevilor, profesorul poate oferi unele sarcini selectiv. Pe parcursul anului școlar, un elev poate trece de la un nivel de dificultate la altul, mai mare. Testul este conceput pentru a fi finalizat în 10-15 minute. La finalizarea sarcinilor de testare, elevii trebuie să folosească aplicațiile date în manual și să preia din tabele cantitățile necesare pentru rezolvarea problemelor. Sarcinile și sarcinile cuprinse în lucrările de testare au ca scop dezvoltarea abilităților cerute de program, precum și monitorizarea gradului de dezvoltare a acestora și a nivelului de cunoștințe al studenților asupra principalelor probleme ale cursului de astronomie. Cunoștințele elevilor pot fi evaluate pe baza rezultatelor testului folosind următoarea scală:

Se acordă un punctaj de „5” dacă numărul de răspunsuri corecte este de la 8 la 10;

rating „4” - de la 6 la 7 sarcini;

scor „3” - de la 4-5 sarcini.

Sarcinile 9 - 10 sunt concepute pentru studenți puternici și pentru pregătirea pentru olimpiadele de astronomie.

Opțiuneeu :

1. Ce planete pot fi observate la opoziție? Care nu pot?

A) Planetele exterioare pot. Cele interne (Venus și Mercur) nu pot.

B) Planetele exterioare nu pot. Cele interne (Venus și Mercur) pot.

C) Atât planetele interioare, cât și cele exterioare pot.

2. În ce configurație și de ce este cel mai convenabil să observați Marte?

A) Marte poate fi observat cel mai bine în apropierea alungirilor.

B) La opoziție, deoarece în acest moment este cel mai aproape de Pământ, întreaga emisferă iluminată este întoarsă spre ea și este vizibilă toată noaptea.

C) Cu alungire estică, Marte este vizibil în vest la scurt timp după apus, cu alungire vestică - în est cu puțin timp înainte de răsărit.

3. În ce configurație pot exista atât planete interioare, cât și exterioare?

A) Jupiter și Saturn.

B) Toate planetele pot fi în conjuncție inferioară.

C) Toate planetele pot fi în conjuncție superioară.

4. Ce cauzează schimbări în ascensiunea dreaptă și declinarea Soarelui pe parcursul anului?

A) Schimbarea ascensiunii drepte se produce din cauza revoluției anuale a Pământului, iar schimbarea declinației se produce datorită înclinării axei sale de rotație.

B) Modificarea ascensiunii drepte se produce datorită rotației zilnice a Pământului, iar schimbarea declinației se produce datorită înclinării axei sale de rotație.

B) Nu există un răspuns corect.

5. Planeta este situată în constelația Capricorn. Explicați, poate un observator situat la Polul Nord al Pământului să-l vadă?

A) Da, deoarece constelația Capricorn este situată în întregime în emisfera nordică a cerului înstelat.
B) Nu, deoarece constelația Capricorn este situată în întregime în emisfera sudică a cerului înstelat.
C) Nu, din moment ce constelația Capricornului nu se stabilește pentru toate latitudinile.

6. Dacă vă imaginați la polul nord al Soarelui, atunci în ce direcție se vor roti planetele în jurul lui - în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic?

A) În sens invers acelor de ceasornic.
B) În sensul deplasării în sensul acelor de ceasornic.
7. Marte în 1959 a trecut direct prin constelațiile Scorpion, Fecioară, Leu, Rac, Gemeni, Taur, Berbec. În ce direcție se mișca - din Scorpion în Berbec sau din Berbec în Scorpion?

A) De la Scorpion la Berbec.
B) De la Berbec la Scorpion.

8. Cât de des se repetă opozițiile lui Marte, a cărui perioadă siderale

1,9 ani?

A) 12 ani.

B) 1 an.

B) 2,1 ani.

9. Care este perioada siderale a revoluției lui Jupiter dacă perioada sa sinodică este de 400 de zile?

A) 11,4 ani
B) 2,1 ani
B) 3 ani.

10. Determinați dacă centrul de masă al Sistemului Solar este în interiorul sau în afara Soarelui, neglijând masele tuturor planetelor, cu excepția lui Jupiter. Masa Soarelui este de 1050 de ori masa lui Jupiter. Se știe că diametrul Soarelui este de 108 ori mai mic decât distanța de la Soare și Pământ, iar distanța de la Soare la Jupiter este de 5,2 ori mai mare decât distanța de la Soare și Pământ (5,2 UA). Distanța de la Soare la Pământ este de 147.100.000 km.

OpțiuneII :

1. Care planete nu pot fi în conjuncție inferioară?

A) Planetele interioare (toate cu excepția lui Venus și Mercur) nu pot fi în conjuncție inferioară.

B) Planetele exterioare (toate cu excepția lui Venus și Mercur) nu pot fi în conjuncție inferioară.

C) Toate planetele nu pot fi în conjuncție inferioară.

2. Ce planete pot fi în conjuncție superioară?

A) Numai planetele exterioare (toate cu excepția lui Venus și Mercur) nu pot fi în conjuncție superioară.

B) Doar planetele exterioare (toate cu excepția lui Venus și Mercur) pot fi în conjuncție superioară.

C) Toate planetele nu pot fi în conjuncție superioară.

3. Ce planete pot fi văzute cu Luna în timpul lunii pline?

A) Aproape de Luna plină, i.e. la opoziție, doar planetele exterioare pot fi vizibile.

B) Aproape de Luna plină, i.e. la opoziție, doar planetele interioare pot fi vizibile.

B) Saturn, Jupiter, Venus.

4. Unde pe glob este ziua egală cu noaptea pe tot parcursul anului? De ce?

A) La ecuatorul Pământului, deoarece aici traseul zilnic al Soarelui este întotdeauna împărțit exact la jumătate de orizont.
B) La polul nord, deoarece Soarele este mereu la zenit acolo.
B) Dincolo de cercurile polare, unde toate stelele răsar și apucă în același timp.

5. După ce perioadă de timp se repetă momentele de distanță maximă a lui Venus față de Pământ dacă perioada sa sideală este de 225 de zile?

A) 500 de zile.
B) 587 de zile.
B) 225 de zile.

6. Planetele interioare - Mercur și Venus - au faze, se observă pe planetele exterioare?

A) Planetele exterioare nu au faze.
B) Dintre planetele exterioare, fazele sunt vizibile doar pe Marte.

C) Toate planetele exterioare au faze.

7. Care este perioada siderale a revoluției lui Venus în jurul Soarelui dacă conjuncțiile sale superioare cu Soarele se repetă la fiecare 1,6 ani?

A) 2 ani
B) 1,5 ani
B) 0,61 ani (sau 223 zile).

8. Un an pe Mercur durează 88 de zile pământești, iar perioada de revoluție în jurul axei sale este de 58,7 zile pământești (sensurile de rotație sunt aceleași). Aflați durata unei zile solare pe Mercur .

F) 75 de zile.
B) 176 de zile.
B) 200 de zile

9.Iată două fragmente dintr-o poveste despre Marte: „Vovka a căutat cerul cu ochii. Frumusețea verde moale a lui Venus a apărut imediat la vedere. Și iată-l, un vechi prieten - Marte. Astăzi este mai ales roșu. Și ca întotdeauna la fața locului...” „Deasupra orașelor, satelor adormite pașnic... ca întotdeauna pe loc, atârna Marte în flăcări, un simbol al războiului.” Ce este adevărat în aceste descrieri și ce este contrar realității?

A) Marte nu are un loc permanent pe cer și nu este o stea. Venus are uneori o culoare verzuie.

B) Marte nu are un loc permanent pe cer și nu este o stea.

C) Marte nu are un loc permanent pe cer și nu este o stea. Venus nu este niciodată verzui la culoare.

10. Este cunoscut faptul că planetele interioare nu pot fi observate la miezul nopții. De ce?

Raspunsuri:

Opțiuneeu : 1 –A; 2 – B; 3 - B; 5 B; 6 – A; 7 – B; 8 – B; 9-A

OpțiuneII : 1 – B; 2 – B; 3 – A; 4 – A; 5 B; 6 – B; 7 – B; 8 – B; 9 – A.

Notă:

Opțiuneeu :

Soluția la problema nr. 8: Trebuie să găsim perioada sinodică a acestei planete (superioare). Pentru a face acest lucru, folosim formula = - sau S=
= = 2,1 ani.

Soluția la problema nr. 9: T=
=
zile = 11,4 ani.

Soluția la problema nr. 10: Dacă neglijăm toate planetele cu excepția lui Jupiter, atunci centrul de masă al sistemului solar este centrul de masă al sistemului Soare-Jupiter, care este situat la o distanță de centrul Soarelui.

Raza Soarelui este puțin mai mică de 700 de mii de kilometri. Se poate observa că, în cadrul ipotezelor făcute în condiție, centrul de masă al sistemului solar este situat în afara Soarelui, deși aproape de suprafața acestuia.

OpțiuneII :

Soluția la problema nr. 5: După o perioadă de timp, numită perioadă sinodică, se repetă toate configurațiile planetare, inclusiv aceasta - conjuncția superioară:

S = T T 3 /T 3 La miezul nopții, Soarele se află la 90° de la orizont, iar Mercur și Venus nu sunt la mai mult de 28° și 48° de Soare. Prin urmare, la miezul nopții ar trebui să fie în jumătatea cerului în timpul zilei.

Literatură:

1. B.A. Vorontsov - Vilyaminov, E.K. Strout; „Astronomie”, Editura „Drofa”.

2. Levitan E.P., 2Astronomie”, M.: „Iluminismul”, 1994.

3. Malakhova G.I., Strout E.K., „Material didactic despre astronomie”, M.: „Prosveshchenie”, 1989.

4. Moshe D.: „Astronomie”: Carte. pentru studenti. Traducere din engleză/Ed. A.A. Gurshtein. – M.: Iluminismul.

5. Orlov V.F. „300 de întrebări despre astronomie”; M.: Editura „Prosveshcheniye”, 1967.

6. Perelman Ya.I.; „Astronomie distractivă”, D.: VAP, 1994.

După studierea acestui paragraf, vom învăța:

  • că planetele din sistemul solar se mișcă conform legilor lui Kepler;
  • despre legea gravitației universale, care guvernează mișcarea tuturor corpurilor cosmice - de la planete la galaxii.

Configurații planetare

Configurațiile planetare determină locația planetelor în raport cu Pământ și Soare și determină vizibilitatea lor pe cer. Toate planetele strălucesc cu lumina soarelui reflectată, astfel încât planeta care este cea mai apropiată de Pământ este cel mai bine vizibilă, cu condiția ca emisfera sa luminată în timpul zilei să fie întoarsă spre noi.

În fig. Figura 4.1 arată opoziția (OS) a lui Marte (M1), adică o astfel de configurație când Pământul se află pe aceeași linie între Marte și Soare. La opoziție, luminozitatea planetei este cea mai mare, deoarece întreaga sa emisferă de zi este îndreptată spre Pământ.

Orbitele celor două planete, Mercur și Venus, sunt mai aproape de Soare decât de Pământ, deci nu sunt în opoziție. În poziţia în care Venus sau Mercur sunt cel mai aproape de Pământ, acestea nu sunt vizibile, deoarece emisfera nocturnă a planetei este întoarsă spre noi (Fig. 4.1). Această configurație se numește conjuncție inferioară cu Soarele. În conjuncție superioară, planeta nu este, de asemenea, vizibilă, deoarece există un Soare strălucitor între ea și Pământ.

Orez. 4.1. Configurații ale lui Venus și Marte. Opoziția lui Marte - planeta este cea mai apropiată de Pământ, este vizibilă toată noaptea în direcția opusă față de Soare. Venus este cel mai bine văzută seara la alungirea estică la stânga Soarelui B 1 și dimineața în timpul alungirii vestice la dreapta Soarelui B 2

Cele mai bune condiții de vizualizare pentru Venus și Mercur apar în configurații numite alungiri. Alungirea estică (EE) este poziția când planeta este vizibilă seara B 1 la stânga Soarelui. Alungirea vestică (WE) a lui Venus este observată dimineața, când planeta este vizibilă în dreapta Soarelui în partea de est a cerului B 2.

Configurații de planete strălucitoare

Legenda: PS - opozitie, planeta este vizibila toata noaptea; Sp - comunicare cu Soarele, planeta nu este vizibilă; (VE) - alungire estica, planeta este vizibila seara in partea de vest a orizontului; WE - alungirea vestică, planeta este vizibilă dimineața în partea de est a cerului.

Perioade siderale și sinodice ale revoluției planetare

Sideral Perioada orbitală determină mișcarea corpurilor în raport cu stele. Acesta este timpul în care planeta, mișcându-se pe orbită, face o revoluție completă în jurul Soarelui (Fig. 4.2).

Orez. 4.2. Calea corespunzătoare perioadei siderale a revoluției lui Marte în jurul Soarelui este descrisă printr-o linie albastră punctată, iar perioada sinodică printr-o linie roșie punctată.

sinodic Perioada de revoluție determină mișcarea corpurilor față de Pământ și Soare. Aceasta este o perioadă de timp în care se observă aceleași configurații secvențiale ale planetelor (opoziție, conjuncție, alungire). În fig. 4.2 poziții N-V 1 -M 1 și N-3 2 -M 2 - două opoziții consecutive ale lui Marte. Există următoarea relație între perioadele sinodice S și T siderale de revoluție ale planetei:

unde T = 1 an - 365,25 zile - perioada de revoluție a Pământului în jurul Soarelui. În formula (4.1), semnul „+” este folosit pentru Venus și Mercur, care se învârt în jurul Soarelui mai repede decât Pământul. Pentru alte planete, se folosește semnul „-”.

legile lui Kepler

Johannes Kepler (Fig. 4.3) a stabilit că Marte se mișcă în jurul Soarelui într-o elipsă și apoi s-a dovedit că și alte planete au orbite eliptice.

Orez. 4.3. I. Kepler (1571-1630)

Prima lege a lui Kepler. Toate planetele se învârt în jurul Soarelui în elipse, iar Soarele este situat la unul dintre focarele acestor elipse (Fig. 4.4, 4.5).

Orez. 4.4. Planetele se rotesc în jurul Soarelui în elipse. AF 1 =F min - la periheliu; BF 1 =F max - la afeliu

Principala consecință a primei legi a lui Kepler: distanța dintre planetă și Soare nu rămâne constantă și variază în limitele: r max ≤ r ≥ r min

Punctul A al orbitei, unde planeta se apropie de cea mai scurtă distanță de Soare, se numește periheliu (greacă peri - lângă helios - Soare), iar punctul B al orbitei planetei, cel mai îndepărtat de centrul Soarelui, a fost numit afeliu ( din greaca aro - departe). Suma distanțelor la periheliu și afeliu este egală cu axa mare AB a elipsei: r max + r min = 2a. Se numește semiaxa majoră a orbitei pământului (OA sau OB). unitate astronomică. 1 a. e. = 149,6x10 6 km.

Orez. 4.5. Cum să desenezi corect o elipsă

Gradul de alungire a elipsei este caracterizat de excentricitatea e - raportul dintre distanța dintre focarele 2c și lungimea axei majore 2a, adică e = c/a, 0

Orbita Pământului are o excentricitate mică e = 0,017 și aproape deloc diferită de un cerc, prin urmare distanța dintre Pământ și Soare variază în intervalul r min = 0,983 a. adică la periheliu până la r max =1,017 a. adică la afeliu.

Orbita lui Marte are o excentricitate mai mare de 0,093, astfel încât distanța dintre Pământ și Marte în timpul opoziției poate fi diferită - de la 100 milioane km la 56 milioane km. Orbitele multor asteroizi și comete au o excentricitate semnificativă (e = 0,8...0,99), iar unele dintre ele intersectează orbita Pământului și a altor planete, astfel încât dezastrele spațiale apar uneori în timpul ciocnirii acestor corpuri.

Sateliții planetelor se mișcă, de asemenea, pe orbite eliptice, cu centrul planetei corespunzătoare în centrul fiecărei orbite.

A doua lege a lui Kepler. Vectorul rază al planetei descrie zone egale în perioade egale de timp.

Principala consecință a celei de-a doua legi a lui Kepler este că, pe măsură ce o planetă se mișcă pe orbită, nu numai distanța planetei față de Soare se modifică în timp, ci și vitezele sale liniare și unghiulare.

Planeta are cea mai mare viteză la periheliu, când distanța până la Soare este cea mai mică, și cea mai lentă la afeliu, când distanța este cea mai mare.

A doua lege a lui Kepler definește de fapt binecunoscuta lege fizică a conservării energiei: suma energiei cinetice și potențiale într-un sistem închis este o valoare constantă. Energia cinetică este determinată de viteza planetei, iar energia potențială este determinată de distanța dintre planetă și Soare, prin urmare, la apropierea de Soare, viteza planetei crește (Fig. 4.6).

Orez. 4.6. Când se apropie de Soare, viteza planetei crește, iar când se îndepărtează, aceasta scade.

Dacă prima lege a lui Kepler este destul de greu de testat în condiții școlare, pentru că pentru aceasta trebuie să măsurați distanța de la Pământ la Soare iarna și vara, atunci a doua lege a lui Kepler poate fi testată de orice elev. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă asigurați că viteza Pământului se schimbă pe parcursul anului. Pentru a verifica, puteți folosi un calendar obișnuit și puteți calcula durata semestrului de la echinocțiul de primăvară până la toamnă (21/03-23/09) și, invers, de la 23/09 până la 21/03. Dacă Pământul s-ar învârti în jurul Soarelui cu o viteză constantă, atunci numărul de zile din aceste jumătate de ani ar fi același. Dar, conform celei de-a doua legi a lui Kepler, viteza Pământului este mai mare iarna și mai mică vara, așa că vara în emisfera nordică durează puțin mai mult decât iarna, iar în emisfera sudică, dimpotrivă, iarna este puțin mai lungă decât vara.

a treia lege a lui Kepler. Pătratele perioadelor siderale de revoluție ale planetelor din jurul Soarelui sunt legate de cuburile semiaxelor majore ale orbitelor lor.

unde T 1 și T 2 sunt perioada siderale de revoluție a oricăror planete și sunt semi-axele majore ale orbitelor acestor planete.

Dacă determinați semiaxa majoră a orbitei unei planete sau a unui asteroid, atunci, conform celei de-a treia legi a lui Kepler, puteți calcula perioada de revoluție a acestui corp fără a aștepta ca acesta să facă o revoluție completă în jurul Soarelui. De exemplu, în 1930, a fost descoperită o nouă planetă a sistemului solar - Pluto, care are o semi-axă orbitală de 40 UA. Adică și perioada de revoluție a acestei planete în jurul Soarelui a fost determinată imediat - 248 de ani. Adevărat, în 2006, conform rezoluției Congresului Uniunii Astronomice Internaționale, Pluto a fost transferat la statutul de planete pitice, deoarece orbita sa intersectează orbita lui Neptun.

Orez. 4.7. Din observații, a fost determinată semiaxa majoră a orbitei lui Pluto. Ținând cont de parametrii orbitei Pământului conform punctului 4.2, avem T 2 = 248 l.

A treia lege a lui Kepler este folosită și în astronautică, dacă este necesar să se determine perioada de revoluție a sateliților sau a navelor spațiale în jurul Pământului.

Legea gravitației

Marele fizician și matematician englez Isaac Newton a dovedit că baza fizică a legilor lui Kepler este legea fundamentală a gravitației universale, care nu numai că determină mișcarea planetelor în Sistemul Solar, dar determină și interacțiunea stelelor din Galaxie. În 1687, Newton a formulat această lege după cum urmează: oricare două corpuri cu mase Mum sunt atrase cu o forță, a cărei mărime este direct proporțională cu produsul maselor lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele (Fig. 4.8). ):

unde G este constanta gravitațională; R este distanța dintre aceste corpuri.

Orez. 4.8. Legea gravitației

Trebuie remarcat faptul că formula (4.3) este valabilă numai pentru două puncte materiale. Dacă corpul are o formă sferică și densitatea în interior este distribuită simetric față de centru, atunci masa unui astfel de corp poate fi considerată un punct material care este situat în centrul sferei. De exemplu, dacă o navă spațială se învârte în jurul Pământului, atunci pentru a determina forța cu care nava este atrasă de Pământ, se ia distanța până la centrul Pământului (Fig. 4.9).

Orez. 4.9. Forța gravitațională care acționează asupra unei nave spațiale depinde de distanța R+H dintre navă și centrul Pământului

Folosind formula (4.3), puteți determina greutatea astronauților pe orice planetă dacă sunt cunoscute raza R și masa M (Fig. 4.10). Legea gravitației universale spune că nu numai planeta este atrasă de Soare, ci și Soarele este atras cu aceeași forță de planetă, prin urmare mișcarea a două corpuri într-un câmp gravitațional are loc în jurul centrului de masă comun al unui sistem dat. Adică planeta nu cade pe Soare, pentru că se mișcă cu o anumită viteză pe orbită, iar Soarele nu cade pe planetă sub influența aceleiași forțe de gravitație, deoarece se învârte și în jurul unui centru comun. de masă.

Orez. 4.10. Greutatea astronauților depinde de masa planetei și de raza acesteia. Pe asteroizi, astronauții trebuie să se lege pentru a evita zburarea în spațiul cosmic.

În condiții reale, nicio planetă nu se mișcă pe o orbită eliptică, deoarece legile lui Kepler sunt valabile doar pentru două corpuri care orbitează în jurul unui centru de masă comun. Se știe că în sistemul solar planetele mari și multe corpuri mici se învârt în jurul soarelui, astfel încât fiecare planetă este atrasă nu numai de soare - toate aceste corpuri sunt simultan atrase unele de altele. Ca rezultat al acestei interacțiuni a forțelor de mărime și direcție diferite, mișcarea fiecărei planete devine destul de complexă. Această mișcare se numește tulburare. Orbita de-a lungul căreia se mișcă planeta în timpul mișcării perturbate nu este o elipsă.

Datorită studiilor privind perturbarea pe orbita planetei Uranus, astronomii au prezis teoretic existența unei planete necunoscute, pe care în 1846 I. Galle a descoperit-o în locația calculată. Planeta a fost numită Neptun.

Pentru curioși

Particularitatea legii gravitației universale este că nu știm cum se transmite atracția dintre corpuri pe distanțe mari. De la descoperirea acestei legi, oamenii de știință au venit cu zeci de ipoteze despre esența interacțiunii gravitaționale, dar cunoștințele noastre de astăzi nu sunt cu mult mai mari decât pe vremea lui Newton. Adevărat, fizicienii au descoperit încă trei interacțiuni uimitoare între corpurile materiale care sunt transmise la distanță: interacțiunea electromagnetică, interacțiunea puternică și slabă între particulele elementare din nucleul atomic. Dintre aceste tipuri de interacțiuni, forțele gravitaționale sunt cele mai slabe. De exemplu, în comparație cu forțele electromagnetice, atracția gravitațională este de 10 39 de ori mai slabă, dar numai gravitația controlează mișcarea planetelor și influențează, de asemenea, evoluția Universului. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că sarcinile electrice au semne diferite ("+" și "-"), astfel încât corpurile de masă mare sunt în mare parte neutre, iar la o distanță mare interacțiunea electromagnetică dintre ele este destul de slabă.

Determinarea distanțelor față de planete

Pentru a măsura distanța față de planete, puteți folosi a treia lege a lui Kepler, dar pentru a face acest lucru trebuie să determinați distanța de la Pământ la orice planetă. Să presupunem că trebuie să măsurați distanța L de la centrul Pământului O la luminarul S. Se ia ca bază raza Pământului R și se măsoară unghiul ∠ASO = p, așa-numita paralaxă orizontală a luminarul, deoarece o latură a triunghiului dreptunghic - catetul AS, este orizontul punctului A (Fig. 4.11).

Orez. 4.11. Paralaxa orizontală p a unei lumini determină unghiul la care raza Pământului perpendiculară pe linia de vedere ar fi vizibilă de la acest lumini

Paralaxa orizontală (din greacă - deplasare) a unui luminator este unghiul la care raza Pământului, perpendiculară pe linia de vedere, ar fi vizibilă dacă observatorul însuși s-ar afla pe acest luminator. Din triunghiul dreptunghic OAS determinăm ipotenuza OS:

(4.4)

Cu toate acestea, atunci când se determină paralaxa, apare o problemă: cum pot astronomii să măsoare unghiul de la suprafața Pământului fără a zbura în spațiu? Pentru a determina paralaxa orizontală a unui luminator S, doi observatori trebuie să măsoare simultan coordonatele cerești (ascensiunea dreaptă și declinația) ale acestui luminar din punctele A și B (vezi § 2). Aceste coordonate, măsurate simultan din punctele A și B, vor fi ușor diferite. Pe baza acestei diferențe de coordonate, se determină cantitatea de paralaxă orizontală.

Cu cât o stea este observată mai departe de Pământ, cu atât valoarea paralaxei este mai mică. De exemplu, Luna are cea mai mare paralaxa orizontală atunci când este cel mai aproape de Pământ: p = 1°01". Paralaxa orizontală a planetelor este mult mai mică și nu rămâne constantă, deoarece distanțele dintre Pământ și planetele se schimbă dintre planete, Venus are cea mai mare paralaxă - 31", iar cea mai mică 0,21" este Neptun: litera "O" din această carte este vizibilă la un unghi de 1" de la o distanță de 100 m. astronomii sunt forțați să măsoare astfel de unghiuri mici pentru a determina paralaxele orizontale ale corpurilor din Sistemul Solar. Pentru informații despre măsurarea distanței față de stele, consultați § 13.

concluzii

Toate corpurile cosmice de la planete la galaxii se deplasează conform legii gravitației universale, care a fost descoperită de Newton. Legile lui Kepler determină forma orbitei, viteza de mișcare a planetelor sistemului solar și perioadele lor de revoluție în jurul Soarelui.

Teste

  1. Cum se numește locația planetelor în spațiul cosmic față de Pământ și Soare?
      A. Configurare.
      B. Confruntare. B. Cosmogonie.

      G. Ascensiunea.
      D. Mutarea.

  2. Următoarele planete pot fi observate în opoziție:
      A. Saturn.
      B. Venus.
      V. Mercur.
      G. Jupiter.
  3. Următoarele planete pot fi în conjuncție cu Soarele:
      A. Saturn.
      B. Venus.
      V. Mercur.
      G. Jupiter.
  4. În ce constelație poate fi văzut Marte în timpul opoziției, care are loc pe 23 septembrie?
      A. Lev.
      B. Capricorn.
      V. Orion.
      G. Pești.
      D. Vărsător.
  5. Cum se numește punctul de pe orbită unde o planetă este cea mai apropiată de Soare?
      A. Periheliu.
      B. Perigeu.
      V. Apogeu.
      G. Aphelios.
      D. Apex.
  6. Când este Marte vizibil pe cer toată noaptea?
  7. Este posibil să vedem Venus în momentul în care este cel mai aproape de Pământ?
  8. În ce perioadă a anului viteza orbitală a Pământului este cea mai mare?
  9. De ce este greu de văzut Mercur pe cer, deși este mai strălucitor decât Sirius?
  10. Este posibil să vedem Pământul de pe suprafața lui Marte în timpul opoziției lui Marte?
  11. Asteroidul orbitează în jurul Soarelui cu o perioadă de 3 ani. Poate acest asteroid să se ciocnească de Pământ dacă la afeliu distanța sa este de 3 UA? e. de la Soare?
  12. Poate exista o cometă în Sistemul Solar dacă trece lângă Neptun la afeliu și orbitează în jurul Soarelui cu o perioadă de 100 de ani?
  13. Deduceți o formulă pentru a determina greutatea astronauților de pe orice planetă dacă raza și masa acesteia sunt cunoscute.

Dezbateri pe teme propuse

  1. Cum se va schimba climatul Pământului dacă excentricitatea orbitei Pământului este de 0,5, iar semiaxa majoră rămâne aceeași ca acum? Să presupunem că unghiul de înclinare al axei de referință față de planul ecliptic va rămâne 66,5°.

Sarcini de observare

  1. Folosind un calendar astronomic, determină care planetă din sistemul solar este cea mai apropiată de Pământ de ziua ta de naștere în acest an. În ce constelație poate fi văzută în seara asta?

    Concepte și termeni cheie:

    Afeliu, alungire, configurații planetare, paralaxă, periheliu, opoziție, perioade siderale și sinodice.

Se încarcă...Se încarcă...