Еще в стародавние времена ученые мужи начали понимать, что не Солнце вращается вокруг нашей планеты, а все происходит с точностью наоборот. Точку в этом спорном для человечества факте поставил Николай Коперник. Польский астроном создал свою гелиоцентрическую систему, в которой убедительно доказал, что Земля не является центром Вселенной, а все планеты, по его твердому убеждению, вращаются по орбитам вокруг Солнца. Работа польского ученого «О вращении небесных сфер», была издана в немецком Нюрнберге в 1543 году.
Представления о том, как расположены планеты на небосводе первым в своем трактате «Великое математическое построение по астрономии», высказал древнегреческий астроном Птолемей. Он первым предположил, что они совершают свои движения по кругу. Но Птолемей ошибочно считал, что все планеты, а также Луна и Солнце движутся вокруг Земли. До работы Коперника его трактат считался общепринятым как в арабском, так и западном мире.
После смерти Коперника его труды продолжил датчанин Тихо Браге. Астроном, являющийся весьма состоятельным человеком, оборудовал принадлежащий ему остров, внушительными бронзовыми кругами, на которые наносил результаты наблюдения за небесными телами. Результаты, полученные Браге, помогли в исследовании математику Иоганну Кеплеру. Движение планет Солнечной системы именно немец систематизировал и вывел три своих знаменитых закона.
Кеплер впервые доказал, что все 6 известных к тому времени планет двигаются вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсам. Англичанин Исаак Ньютон, открыв закон всемирного тяготения, существенно продвинул представления человечества об эллиптических орбитах небесных тел. Его объяснения, что приливы и отливы на Земле происходят под влиянием Луны, оказались убедительными для научного мира.
Сравнительные размеры крупнейших спутников Солнечной системы и планет Земной группы.
Срок, за который планеты совершают полный оборот вокруг Солнца, естественно различный. У Меркурия, самой ближней к звезде, он составляет 88 земных суток. Наша Земля проходит цикл за 365 дней и 6 часов. Самая крупная в Солнечной системе планета Юпитер завершает свой оборот за 11,9 земных лет. Ну а у Плутона, — наиболее удаленной от Солнца планеты оборот и вовсе составляет 247,7 года.
Следует также учесть, что все планеты в нашей Солнечной системе движутся, не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс. Каждая при этом, вращаясь вокруг своей оси, слегка раскачиваются (подобно юле). К тому же и сама ось может ненамного смещаться.
Мы любим Ваши ЛАЙКИ!
24.04.2015
Благодаря астрономическим наблюдениям нам известно, что все планеты Солнечной системы вращаются вокруг собственной оси . И еще известно, что все планеты имеют тот или иной угол наклона оси вращения к плоскости эклиптики . Также известно, что в течение года каждое из двух полушарий любой из планет изменяет свое расстояние до , но к концу года положение планет относительно Солнца оказывается тем же, что и год назад (или, точнее будет сказать, почти тем же). Есть также такие факты, которые астрономам неизвестны, но которые тем не менее существуют. Так, например, происходит постоянное, но плавное изменение угла наклона оси у любой планеты. Угол возрастает. И, помимо этого, происходит постоянное и плавное увеличение расстояния между планетами и Солнцем. Есть ли связь между всеми перечисленными явлениями?
Ответ - да, несомненно. Все эти явления обусловлены существованием у планет как Полей Притяжения , так и Полей Отталкивания , особенностями их расположения в составе планет, а также изменением их величины. Мы так привыкли к тому знанию, что наша вращается вокруг своей оси , а также к тому, что северное и южное полушария планеты в течение года то отдаляются, то приближаются к Солнцу. И с остальными планетами все обстоит так же. Но почему планеты так себя ведут? Что ими движет? Начнем с того, что любую из планет можно сравнить с яблоком, насаженным на вертел и поджаривающимся на огне. Роль «огня» в данном случае выполняет Солнце, а «вертелом» является ось вращения планеты. Конечно, люди чаще поджаривают мясо, но здесь обратимся к опыту вегетарианцев, потому как фрукты часто имеют округлую форму, которая сближает их с планетами. Если мы поджариваем яблоко над огнем, мы не обращаем его вокруг источника пламени. Вместо этого мы вращаем яблоко, а также меняем положение вертела относительно огня. То же самое происходит и с планетами. Они вращаются и меняют в течение года положение «вертела» относительно Солнца, прогревая таким образом свои «бока».
Причина, по которой планеты вращаются вокруг своих осей, а также в течение года их полюса периодически изменяют расстояние до Солнца, приблизительно такая же, по которой мы поворачиваем яблоко над огнем . Аналогия с вертелом здесь выбрана неслучайно. Мы всегда держим над огнем наименее прожаренную (наименее прогретую) область яблока. Планеты также всегда стремятся повернуться к Солнцу своей наименее прогретой стороной, суммарное Поле Притяжения которой максимальное по сравнению с остальными сторонами. Однако выражение «стремятся повернуться» не означает, что так оно и происходит на самом деле. Вся беда в том, что любая из планет одно временно обладает сразу двумя сторонами, стремление которых к Солнцу наибольшее. Это полюса планеты. Это означает, что с самого момента рождения планеты оба полюса одновременно стремились занять такое положение, чтобы оказаться ближе всего к Солнцу.
Да-да, когда мы говорим о притяжении планеты к Солнцу, следует учитывать, что разные области планеты притягиваются к нему по-разному, т.е. в разной мере. В наименьшей - экватор. В наибольшей - полюса. Обратите внимание -полюсов два. Т.е. сразу две области стремятся оказаться на одинаковом расстоянии от центра Солнца. Полюса на всем протяжении существования планеты продолжают балансировать , постоянно конкурируя друг с другом за право занять положение ближе к Солнцу. Но даже если один полюс временно побеждает и оказывается ближе к Солнцу по сравнению с другим, этот, другой, продолжает его «пасти», стремясь повернуть планету таким образом, чтобы самому оказаться ближе к светилу. Эта борьба двух полюсов прямым образом отражается на поведении всей планеты в целом. Полюсам трудно приблизиться к Солнцу. Однако существует фактор, облегчающий им задачу. Этот фактор - существование угла наклона вращения к плоскости эклиптики .
Однако в самом начале жизни планет у них не было никакого наклона оси. Причина появления наклона - притяжение одного из полюсов планеты одним из полюсов Солнца.
Когда вещество, из которого образуются планеты, выбрасывается из Солнца, необязательно выброс происходит в плоскости экватора Солнца. Даже небольшое отклонение от плоскости экватора Солнца приводит к тому, что образовавшаяся планета к одному из полюсов Солнца оказывается ближе, чем к другому. А если говорить точнее, то только один из полюсов образовавшейся планеты оказывается ближе к одному из полюсов Солнца. По этой причине именно этот полюс планеты испытывает большее притяжение со стороны полюса Солнца, к которому он оказался ближе.
В итоге одно из полушарий планеты сразу же повернулось в направлении Солнца. Так у планеты появился первоначальный наклон оси вращения. То полушарие, которое оказалось ближе к Солнцу, соответственно, сразу начало получать больше солнечного излучения. И из-за этого данное полушарие с самого начала стало прогреваться в большей мере. Больший прогрев одного из полушарий планеты становится причиной того, что суммарное Поле Притяжения этого полушария уменьшается. Т.е. в ходе прогрева приблизившегося к Солнцу полушария стало уменьшаться его стремление приблизиться к полюсу Солнца, притяжение которого заставило планету наклониться. И чем больше прогревалось это полушарие, тем больше выравнивалось стремление обоих полюсов планеты - каждого к своему ближайшему полюсу Солнца. В результате прогревающееся полушарие все больше отворачивалось от Солнца, а более охлажденное начинало приближаться. Но обратите внимание, как происходила (и происходит) эта смена полюсов. Очень своеобразно.
После того как планета сформировалась из вещества, выброшенного Солнцем, и теперь обращается вокруг него, она сразу же начинает нагреваться солнечным излучением. Этот нагрев заставляет ее вращаться вокруг собственной оси. Первоначально никакого наклона оси вращения не было. Из-за этого экваториальная плоскость прогревается в наибольшей мере. Из-за этого именно в экваториальной области неисчезающее Поле Отталкивания появляется в первую очередь и его величина наибольшая с самого начала. В прилегающих к экватору областях со временем также появляется неисчезающее Поле Отталкивания. Величину площади областей, на которых есть Поле Отталкивания, демонстрирует угол наклона оси.
Но у Солнца тоже есть постоянно существующее Поле Отталкивания. И, как и у планет, в области экватора Солнца величина его Поля Отталкивания наибольшая. А так как все планеты в момент выброса и образования оказывались приблизительно в области экватора Солнца, то они таким образом обращались в зоне, где Поле Отталкивания Солнца наибольшее. Именно из-за этого, из-за того что произойдет столкновение наибольших по величине Полей Отталкивания Солнца и планеты, смена положения полушарий планеты не может происходить по вертикали. Т.е. нижнее полушарие не может просто пойти назад и вверх, а верхнее - вперед и вниз.
Планета в процессе смены полушарий следует «обходному маневру». Она совершает поворот таким образом, что ее собственное экваториальное Поле Отталкивания в наименьшей мере сталкивается с экваториальным Полем Отталкивания Солнца. Т.е. плоскость, в которой проявляется экваториальное Поле Отталкивания планеты, оказывается под углом к плоскости, в которой проявляется экваториальное Поле Отталкивания Солнца. Это позволяет планете сохранять имеющееся расстояние до Солнца. В противном случае, если бы совпали плоскости, в которых проявляются Поля Отталкивания планеты и Солнца, планета была бы резко отброшена от Солнца.
Вот так планеты и производят смену положения своих полушарий относительно Солнца - бочком, бочком…
Время от летнего солнцестояния до зимнего для любого из полушарий представляет собой период постепенного нагрева этого полушария. Соответственно, время от зимнего солнцестояния до летнего - это период постепенного охлаждения. Сам момент летнего солнцестояния соответствует наи- меньшей суммарной температуре химических элементов данного полушария.
А момент зимнего солнцестояния соответствует наибольшей суммарной температуре химических элементов в составе данного полушария. Т.е. в моменты летнего и зимнего солнцестояний к Солнцу обращено то полушарие, которое наиболее охлаждено в этот момент. Удивительно,не правда ли? Ведь все, как нам говорит наш житейский опыт, должно быть наоборот. Ведь летом тепло, а зимой холодно. Но в данном случае речь идет не о температуре поверхностных слоев планеты, а о температуре всей толщи вещества.
А вот моменты весеннего и осеннего равноденствий как раз соответствуют времени, когда суммарные температуры обоих полушарий равны. Именно поэтому в это время оба полушария находятся на одинаковом расстоянии от Солнца.
И еще напоследок скажу несколько слов о роли нагрева планет солнечным излучением. Давайте проведем небольшой мысленный эксперимент, в ходе которого посмотрим, что происходило бы, если бы звезды не испускали элементарные частицы и не нагревали тем самым окружающие их планеты. Не нагревай Солнце планеты, они все всегда были бы повернуты к Солнцу одной стороной, как Луна, спутник Земли, всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Отсутствие нагрева, во-первых, лишало бы планеты необходимости вращаться вокруг собственной оси. Во-вторых, не будь нагрева, не происходило бы в течение года последовательного поворота планет к Солнцу то одним, то другим полушарием.
В-третьих, не существуй нагрева планет Солнцем, ось вращения планет не наклонялась бы к плоскости эклиптики. Хотя при всем при этом планеты продолжали бы обращаться вокруг Солнца (вокруг звезды). И, в-четвертых, планеты не увеличивали бы постепенно расстояние до .
Татьяна Данина
Здравствуйте!
Солнце по возрасту намного "старше" окружающих его планет, которые образовались из облака космической пыли, сквозь которое "пролетало" Солнце и "захватило" его свом тяготением, поскольку масса Солнца во много раз превышала суммарную массу "захваченного" облака космической пыли (Масса планет составляет 1% от массы Солнца). В результате вращения этого облака вокруг Солнца постепенно образовались планеты; процесс нарастания масс планет продолжается и сейчас - за счёт столкновений с метеорами, метеоритами, астероидами и космической пылью. Энергию вращения планет вокруг Солнца сообщила им энергия тяготения массы Солнца, которая передалась им при образовании Солнечной системы.
Вероятность того, чтобы Солнце "пролетело" через захваченное газопылевое облако точно по его "центру масс" равна нулю, в результате чего после пролёта через это облако за Солнцем "вытянулся хвост" из газопылевого облака, который поэтому и получил вращение "отставания" со стороны большей массы газопылевого облака. В результате вращения этого облака вокруг Солнца постепенно образовались планеты из за вращения и "слипания" масс космической пыли; процесс нарастания масс планет продолжается и сейчас - за счёт столкновений с метеорами, метеоритами, астероидами и космической пылью. Понятно, что большая часть облака, захваченного тяготением Солнца, "двинулась" при "отставании" в одну сторону "шлейфа, а меньшая - в другую. Вот почему не все небесные тела, вращающиеся вокруг Солнца, движутся "в одну сторону", есть и встречные орбиты (Уран и Венера).
Понятно, что получив "закрутку" при вращении во время пролёта по орбите, планеты и планетоиды, кроме полёта по орбите вокруг Солнца, также стали вращаться и вокруг собственной оси. Поэтому, когда Вы смотрите ночью на звёздное небо, то в соответствии с современными данными, у каждой звезды есть планеты, вращающиеся вокруг звезды и возникшие из тёмных газопылевых облаков, сквозь которые звёзды пролетают по пути вокруг центра нашей Галактики. Каждый объект "летящий по орбите" вокруг Солнца (будь то планета, метеор, метеорит, комета...) движется в равновесии двух сил - силы тяготения Солнца, которая стремится "притянуть к себе" этот космический объект, и центробежной силы, по которой объект стремится по прямой улететь в космос (вы можете ощутить центробежную силу по натяжению верёвки, когда раскручиваете вокруг себя привязанный к верёвке предмет). А так как на орбите космический объект занимает положение, при котором две силы - тяготения и центробежная - уравнялись, вот и происходит вращение объекта по орбите вокруг Солнца! Так что исходной силой "раскрутки" тел на орбитах вокруг Солнца является сила тяготения Солнца.
О длительности процесса этого вращения пока нельзя дать определённого ответа. Трение в космосе ничтожно (хотя и есть), планеты на орбитах сохраняются уже миллиарды лет, полетаем ещё миллиарды лет по орбитам, а там видно будет. Вращение же Земли вокруг собственной оси немного "притормаживает" своим тяготением (приливными силами) Луна и действительно оказывается, что иногда "переводят" стрелки на 1 сек за несколько лет (вращение Земли замедляется), но чтобы это заметно увеличило длину суток, опять потребуются многие миллиарды лет! ..Здесь Вам были кратко изложены основы теории образования планетной системы вокруг Солнца, обоснованной и доказанной (а теперь принятой и во всём мире), великим советским астрономом и геофизиком, Отто Юльевичем Шмидтом.
Всего Вам доброго.
Надежда – это не убеждение в том, что всё закончится хорошо, но уверенность в наличии у происходящего смысла, вне зависимости от результата.
- Вацлав Гавел
Почему все планеты вращаются примерно в одной плоскости?
Сегодня мы разметили орбиты всех планет с невероятной точностью, и нашли, что все они обращаются вокруг Солнца в одной и той же двумерной плоскости с разницей не более 7°.
А если убрать Меркурий, самую внутреннюю планету с самой наклонной плоскостью вращения, всё остальное окажется очень хорошо выровненным: отклонение от средней плоскости орбиты составит около двух градусов.
Также все они достаточно хорошо выровнены по отношению к оси вращения Солнца: как планеты вращаются вокруг Солнца, так и Солнце вращается вокруг своей оси. И, как можно было ожидать, ось вращения Солнца находится в пределах 7° отклонения от [осей] орбит планет.
И всё-таки такое положение дел выглядит маловероятным, если только какая-то сила не сдавила орбиты планет в одну плоскость. Можно было бы ожидать, что орбиты планет сориентировались бы случайным образом, поскольку гравитация – сила, удерживающая планеты на постоянных орбитах – одинаково работает по всем трём измерениям.
Можно было бы ожидать некую толпу вместо аккуратного и последовательного набора из почти идеальных кругов. Интересно, что если отдалиться от Солнца достаточно далеко, за планеты с астероидами, за орбиты комет типа Галлея и за пояс Койпера – именно такую картину вы и обнаружите.
Так что же принудило наши планеты оказаться в одном диске? В одной плоскости орбит вокруг Солнца, вместо роя вокруг него?
Чтобы разобраться в этом, давайте перенесёмся во времена формирования Солнца: из молекулярного облака газа, из той материи, из которой рождаются все новые звёзды во Вселенной.
Когда молекулярное облако вырастает достаточно массивным, и становится гравитационно связанным и достаточно холодным, чтобы сжаться и сколлапсировать под собственной тяжестью, как туманность Труба (вверху, слева), она сформирует достаточно плотные районы, в которых будут образовываться новые звёздные кластеры (вверху, справа).
Можно заметить, что эта туманность – и любая другая, похожая на неё – не будет идеальной сферой. Она имеет неровную вытянутую форму. Гравитация не прощает несовершенств, и из-за того, что гравитация – сила ускоряющаяся, которая увеличивается вчетверо каждый раз при уменьшении дистанции вдвое, она берёт даже небольшие неровности в изначальной форме и очень быстро их увеличивает.
В результате получается формирующая звёзды туманность сильно асимметричной формы, и звёзды образуются там, где газ плотнее всего. Если заглянуть внутрь, на отдельные присутствующие там звёзды, они представляют собой почти идеальные сферы, как наше Солнце.
Но так же, как туманность стала асимметричной, так и отдельные звёзды, сформировавшиеся внутри, появились из неидеальных, чрезмерно плотных асимметричных комков материи внутри туманности.
В первую очередь они сколлапсируют в каком-то одном (из трёх) измерении, и поскольку материя – вы, я, атомы, состоящие из ядер и электронов – собирается вместе и взаимодействует, если швырнуть её в другую материю, у вас в результате получится вытянутый диск материи. Да, гравитация притянет большую часть материи к центру, где и сформируется звезда, но вокруг неё вы получите то, что называется протопланетарным диском. Благодаря телескопу им. Хаббла мы видели такие диски непосредственно!
Вот вам первая подсказка, почему у вас получится нечто выровненное в плоскость вместо сферы со случайно летающими планетами. Далее нам нужно обратиться к результатам симуляций, поскольку мы не присутствовали в молодой солнечной системе так долго, чтобы наблюдать это формирование воочию – оно занимает порядка миллиона лет.
И вот что нам говорят симуляции.
Протопланетарный диск, сплющившись в одном измерении, продолжит сжиматься по мере того, как всё больше газа будет притягиваться к центру. Но пока большое количество материала затягивается внутрь, приличная его доля окажется на стабильной орбите где-то на этом диске.
Из-за необходимости сохранения такой физической величины, как момент импульса, который показывает количество вращения всей системы – газа, пыли, звезды и прочего. Из-за того, как работает момент импульса, и как он примерно равномерно распределяется между разными частицами внутри, следует, что всё внутри диска должно двигаться, грубо говоря, в одном направлении (по часовой или против часовой). Со временем диск достигает стабильных размеров и толщины, а затем небольшие гравитационные отклонения начинают вырастать в планеты.
Конечно, по объёму диска существуют небольшие различия между его частями (и гравитационные эффекты между взаимодействующими планетами), а также играют роль и небольшие различия начальных условий. Формирующаяся в центре звезда представляет собой не математическую точку, а большой объект диаметром порядка миллиона километров. И когда вы собираете всё это вместе, это приводит к распределению материи не в идеальной плоскости, но в форме, близкой к ней.
Вообще, мы только довольно недавно обнаружили первую планетную систему, находящуюся в процессе формирования планет, и их орбиты расположены в одной плоскости.
Молодая звезда слева вверху, на задворках туманности – HL Тельца, расположенная в 450 световых годах от нас – окружена протопланетарным диском. Самой звезде всего миллион лет. Благодаря ALMA, массиву с длинной базой, улавливающему свет на довольно длинных волнах (миллиметровых), длина которых более чем в тысячу раз превышает длину видимого света, мы и получили это изображение.
Это явно диск, со всей материей в одной плоскости, при этом в нём есть тёмные пропуски. Эти пропуски соответствуют молодым планетам, собравшим близлежащую материю! Мы не знаем, какие из них сольются вместе, какие будут вышвырнуты, и какие подойдут поближе к звезде и будут ею проглочены, но мы наблюдаем критический этап формирования молодой солнечной системы.
Так почему же все планеты находятся в одной плоскости? Потому, что они формируются из асимметричного облака газа, коллапсирующего сначала в самом коротком из направлений; материя сплющивается и держится вместе; она сокращается внутрь, но оказывается вращающейся вокруг центра. Планеты формируются благодаря неровностям в материи диска, и в результате все их орбиты оказываются в одной плоскости, различающиеся друг от друга максимум несколькими градусами.
Дети задают немало вопросов, приводящих в замешательство даже хорошо образованных и грамотных родителей. Почему Солнце светит, почему небо голубое, почему Земля вращается вокруг своей оси? Почему планеты вращаются вообще? Вопрос детский и наивный. Но вразумительно ответить сможет далеко не каждый взрослый. Вращаются и все, значит так положено. На самом деле, нет. Процесс длительнее, интереснее, неожиданнее, чем полагают многие.
Начиналось в те времена, когда звезда нашей туманности Солнце была «молодой». Солнечной системы и планет не существовало – система начинала формироваться из протовещества (протопланетного облака). Выглядит протовещество как пыльный диск, облако вместе с другими холодными твердыми телами увлекло из галактики только образовавшееся Солнце.
Большая часть протопланетного облака ушла на формирование Солнца. Оставшийся вокруг космический «мусор» хаотично двигался. Периодически твердые частицы сталкивались, некоторые разрушались и превращались в пыль, другие соединялись и формировали космическое тело. Это происходило беспорядочно и случайно.
Крупные тела накапливали все большую массу за счет соединения с пылью и газом. Такой процесс ученые называют аккрецией. По мере увеличения массы новообразованного космического тела, активнее проходила аккреция.
В этот период тело не имело идеально круглую или овальную форму. Оно походило на комок пластилина в пальчиках ребенка. Назвать это планетой было сложно, их стали называть планетезималь – маленькими планетами. Из-за асимметричной, угловатой формы планетезимали неустойчивы. Под воздействием солнечного ветра, радиации и других тел движущихся так же хаотично, будущая Земля вертелась и двигалась туда-сюда, как сломанный волчок. Точно установленной орбиты, оси вращения у нее не было.
Но однажды – спустя сотни миллионов лет хаотичного метания – Земля вышла из неустойчивого вращения и начала медленно поворачиваться вокруг собственной оси. Солнечная энергия заставляла планету вращаться быстрее, из протопланетного облака продолжали поступать пыль и мелкие тела. «Подталкиваемая» солнечным ветром, собирая мелкие частицы, космическую пыль, газы Земля приобрела почти идеально круглую форму, постоянную ось и скорость вращения.
Спустя несколько тысяч миллионов лет протовещество из пыльного диска закончилось – планеты Солнечной системы уже сформировались и приобрели круглую форму. Но вращение не прекратилось, энергии Солнца хватало, как хватает и сейчас на подпитывание вращения. Бесформенные планетозимали, плавающие вокруг Солнца, сами по себе не вращались вокруг оси, их «подтолкнули» – а произошло это миллиард лет назад.
Вот почему планеты вращаются в – и Земля, в том числе.
Земля вращается вокруг собственной оси, и каждый из нас вместе с планетой, со скоростью 1500 км/ч.
Ось вращения нашей планеты наклонена на 66°34′ относительно оси ее орбиты – и мы при этом не падаем!
Вращение осуществляется с запада на восток – в обратную сторону в сравнении с движением Солнца и Луны на небосводе.
Это одна из теорий, почему планеты вращаются вокруг собственной оси, но она выглядит жизнеспособной и логичной.
Больше интересных и впечатляющих фактов о планетах и космосе в общем вы сможете найти на сайте научно-популярного интернет-журнала
