Почему планеты вращаются вокруг Солнца?
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.
От Птолемея до Ньютона
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. Долгое время его трактат считался общепринятым как в арабском, так и западном мире.
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.
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,который вывел три своих знаменитых закона движения планет.
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.
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.
Движение планет по орбите вокруг Солнца происходит под воздействием двоих сил:
- до центровой (сила тяготения Солнца);
- от центровой (силы инерции во время поступательного движения).
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. +
Закон всемирного тяготения
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, 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.
Инерция
Согласно теории об образовании нашей звезды, около 4,57 млрд. лет назад в космосе возникло огромное количество пыли, которое постепенно превратилось в диск, а затем – в Солнце. Внешние частички этой пыли стали соединяться между собой, образуя планеты. Уже тогда они по инерции начали вращаться вокруг звезды и продолжают двигаться по той же траектории и сегодня.
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.
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.
Таким образом, инерционное движение отдалят планету от Солнца, но до центровая сила искривляет траекторию и удерживает планету на орбите. Все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении, по тому же направлению и обращаются планеты вокруг своей оси (исключение Венера и Уран).
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.
Движение планеты Земля вокруг Солнца и его значение
Земля как планета Солнечной системы по расчетам ученых сформировалась более 4,5 млрд лет назад. За это время расстояние от светила практически не изменялось. Скорость движения планеты и сила притяжения Солнца уравновесили ее орбиту. Она не идеально круглая, но стабильная.
Если бы сила притяжения светила была сильнее или скорость Земли заметно уменьшилась, то она бы упала на Солнце. В противном случае она рано или поздно улетела бы в космос, перестав быть частью системы.
Расстояние от Солнца до Земли делает возможным поддержание оптимальной температуры на ее поверхности.
Путь планеты вокруг светила называется орбитой. Траектория этого полета не идеально круглая. Она имеет эллипсность. Максимальная разница составляет 5 млн км.
Самая близкая точка орбиты к Солнцу находится на расстоянии 147 км. Она называется перигелием. Земля ее проходит в январе. В июле планета находится от светила на максимальном отдалении. Наибольшее расстояние — 152 млн км. Эта точка называется афелием.
Вращение Земли вокруг своей оси и Солнца обеспечивает соответственно смену суточных режимов и годовых периодов.
Вращение Земли вокруг Солнца
Для человека движение планеты вокруг центра системы незаметно. Это из-за того, что масса Земли огромна. Тем не менее каждую секунду мы пролетаем в пространстве около 30 км. Это кажется нереальным, но таковы расчеты. В среднем считается, что Земля находится от Солнца на расстоянии около 150 млн км. Один полный оборот вокруг светила она делает за 365 дней.
Точное расстояние, которое наша планета проходит за год, двигаясь вокруг светила, составляет 942 млн км. Мы вместе с ней движемся в пространстве по эллиптической орбите со скоростью 107 000 км/час. Направление вращения — с запада на восток, то есть против условной часовой стрелки.
Таким образом, наша планета находится в постоянном движении. Вместе с Солнцем она перемещается в космосе вокруг центра Галактики. А та, в свою очередь, движется во Вселенной. Но наибольшее значение для всего живого играет вращение Земли вокруг Солнца и собственной оси. Без этого движения условия на планете были бы непригодными для поддержания жизни.
Видео
Источник
Солнце, планеты и гравитация – описание, фото и видео
Гравитация — самая таинственная сила во Вселенной. Ученые до сих пор не знают ее природы. Но именно гравитация удерживает на орбитах планеты Солнечной системы. Не будь силы тяготения, планеты разлетелись бы от Солнца, как бильярдные шары от удара кием.
Гравитация – сила тяготения
Если же смотреть глубже, то станет ясно, что не было бы гравитации, не было бы и самих планет. Сила тяготения — притяжение материи к материи — это та сила, которая собрала вещество в планеты и придала им круглую форму.
Гравитация
Силы тяготения Солнца вполне хватает на то, что бы удерживать девять планет, десятки их спутников и тысячи астероидов и комет. Вся эта компания роем вращается вокруг Солнца, как мотыльки вокруг освещенного балкона. Если бы не было силы тяготения, эти планеты, спутники и кометы полетели бы каждый своим путем по прямой линии. Вместо этого они вращаются вокруг Солнца по своим орбитам, потому что Солнце силой своего притяжения постоянно искривляет их прямолинейную траекторию, притягивая к себе планеты, луны и кометы с астероидами.
Гравитация и расстояние между объектами
Планеты кружатся вокруг светила, подобно тому, как пони, катающие детей, ходят по кругу, привязанные к столбу в центре этого круга. Разница только в способе привязки. Космические тела привязаны к Солнцу невидимыми нитями гравитации. Правда, чем больше расстояние между объектами, тем меньше сила притяжения между ними. Солнце гораздо слабее притягивает планету Плутон, самую дальнюю в Солнечной системе, чем, скажем, Меркурий или Венеру. Сила гравитации уменьшается (или увеличивается) в зависимости от расстояния экспоненциально.
Что это значит? Если бы, например, Земля была удалена от Солнца в два раза больше, чем сейчас, то сила притяжения уменьшилась бы в четыре раза. Если увеличить расстояние между Солнцем и Землей в три раза, то сила тяготения уменьшилась бы в девять раз. И так далее. Если «отодвинуть» Землю достаточно далеко и свести практически к нулю силу тяготения, то Земля может разорвать путы солнечного притяжения и отправиться в самостоятельное межзвездное плавание.
Гравитация и масса тела
На силу гравитации влияет также масса тел, то есть количество вещества в них. Земля и Солнце взаимно притягивают друг друга, но поскольку масса Солнца намного больше, то оно притягивает Землю сильнее. Ученые считают, что гравитация формирует пространство, которое искривляется вокруг сгустков материи. Чем массивнее сгусток, тем больше искривляется пространство. Каким образом это происходит? Вместе с приятелем туго растяните на весу простыню. Положите на простыню тяжелый металлический шар. Простыня прогнется под тяжестью шара и примет его форму.
Если положить на простыню меньшие шары, то они скатятся к большому. По мнению ученых, нечто подобное происходит и со звездами. Они искривляют пространство, как шары простыню в вашем опыте, и заставляют другие объекты «скатываться» по направлению к ним.
Интересное видео о гравитации
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
7 вопросов и познавательных ответов о Солнечной системе
ВсеЗнаешь.ру собрал интересные вопросы о Солнечной системе с короткими ответами.
1. Как появилась Солнечная система?
Около 4,6 млрд лет назад гигантское облако пыли и газа схлопнулось и начало формировать то, что в будущем стало Солнцем, планетами и другими объектами Солнечной системы. Солнце получилось настолько крупной звездой, что ему под силу удерживать вокруг себя множество планет, карликовых планет, комет и метеороидов.
2. Сколько лет Солнечной системе?
Некоторые из упавших на Землю метеоритов путешествовали по Солнечной системе с момента коллапса изначального пылевого облака, ещё до появления планет. Самый старый из известных нам метеоритов — метеорит Альенде, обнаруженный в Мексике в 1969 году — имеет возраст 4,567 млрд лет. Это число считается возрастом Солнечной системы.
3. Но почему пылевое облако схлопнулось?
Учёные полагают, что причиной стал взрыв сверхновой, находившейся поблизости от Солнечной туманности. Согласно этой теории, взрыв распространил ударную волну, а та сгустила туманность, что привело к её коллапсу. Не исключено также, что остатки сверхновой также стали частью пылевого облака, породившего Солнечную систему.
4. Какую долю Солнечной системы составляет само Солнце?
Практически вся масса Солнечной системы приходится на долю её единственной звезды — а именно 99,8%. Солнце — жёлтый карлик, состоящий из газа: 91% — водород и 8,9% — гелий. По сравнению с другими звёздами, Солнце невелико, и оно — всего лишь одна из миллиардов звёзд нашей галактики Млечный путь.
5. Какие планеты ближе всего к Солнцу?
Вокруг Солнца вращается восемь планет и пять карликовых планет. Камень может выдерживать огромные температуры, поэтому ближе всего к Солнцу находятся Меркурий, Венера, Земля и Марс — маленькие и каменистые планеты. Что касается планет, состоящих из газа, жидкости или льда, то они, наоборот, максимально удалены от жаркого Солнца — это газовые гиганты Юпитер и Сатурн, а также ледяные гиганты Уран и Нептун.
6. Что случилось с Плутоном?
В Солнечной системе есть как минимум пять карликовых планет: это Церера, Эрида, Хаумеа, Макемаке и Плутон. Астрономы определяют планету по трём признакам: это небесное тело, которое, а) вращается вокруг Солнца; б) обладает достаточной гравитацией, чтобы принять шарообразную форму; в) не имеет других космических тел вокруг своей орбиты (помимо спутников).
Плутон не выполняет последнее условие: он является частью обширного пояса Койпера, который содержит триллионы космических тел, в основном, малых, оставшихся со времён формирования Солнечной системы.
7. Чем заполнена Солнечная система за пределами планет?
Нептун — самая удалённая от Солнца планета: он так далеко, что солнечный свет идёт до него 4 часа (до Земли свет доходит за 8 минут). А за Нептуном начинается пояс Койпера, похожий на пояс астероидов, но примерно в 20 раз шире и до 200 раз массивнее.
За поясом Койпера и до самой границы Солнечной системы должно существовать облако Оорта. Учёные пока не могут инструментально подтвердить его существование, но косвенные факты, а также математические расчёты указывают на то, что оно есть.
Облако Оорта предположительно состоит из водяных, аммиачных и метановых льдов. Именно в нём, по мнению учёных, рождаются долгопериодические кометы, прилетающие в Солнечную систему.
Звезды и Солнечная система: Дополнительные вопросы с очень короткими ответами
Вопрос 1.
Назовите ближайшую к Солнцу планету.
Ответ:
Меркурий
Вопрос 2.
Какая скорость света?
Ответ:
300000 км в секунду (3 х 108 м / с).
Вопрос 3.
Какая планета на ночном небе самая яркая?
Ответ:
Венера
Вопрос 4.
Назовите ближайшую к нашей солнечной системе звезду.
Ответ:
Пpoкcимa Цeнтaвpa
Вопрос 5.
Какие планеты не имеют собственных спутников?
Ответ:
Венера и Меркурий
Вопрос 6.
Сколько планет в нашей солнечной системе?
Ответ:
Восемь
Вопрос 7.
Какая планета называется Красной планетой?
Ответ:
Марс
Вопрос 8.
Почему Земля из космоса кажется голубой?
Ответ:
Из-за наличия воды Земля из космоса кажется голубой.
Вопрос 9.
Как еще называют Орион?
Ответ:
Охотник
Вопрос 10.
Какая планета наименее плотная из всех?
Ответ:
Сатурн
Вопрос 11.
Звезды излучают свет только в ночное время?
Ответ:
Нет, они все время излучают свет.
Вопрос 12.
Назовите единицу измерения астрономических расстояний?
Ответ:
Световой год
Вопрос 13.
Что такое астероид?
Ответ:
Астероид — это небольшое скалистое тело, вращающееся вокруг Солнца или находящееся между орбитами Марса или Юпитера.
Вопрос 14.
Как еще называется созвездие Большой Медведицы?
Ответ:
Саптариши
Вопрос 15.
Что такое Солнце?
Ответ:
Солнце — звезда.
Источник