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
Некоторые основные понятия по астрономии
Что такое Вселенная, Галактика, Звезда, Планета – основные понятия астрономии.
И да извинит меня читатель, знающий глубоко и подробно эти вещи, для меня же явилось необходимым несколько упорядочить эти знания, и, ознакомившись подробно в интернете с тем, что мне уже было знакомо, и с тем, что было только на слуху, но — не в понятии, — решила поделиться с читателями этой, насколько возможно, сжатой в объёме, информацией. Ведь, глядя на небо, мы должны хоть немного понимать, кто мы, и какое место хотя бы примерно мы занимаем среди окружающих нас звёзд.
Вселенная — это пространство, включающее в себя абсолютно все: Солнце, планеты, нашу Галактику, миллиарды других галактик.
Во Вселенную, которая продолжает расширяться, входит множество Галактик — то есть, групп Звёзд с их планетами, а также кометы, метеориты, астероиды (это уже осколки и фрагменты взорвавшихся звёзд или блуждающие во Вселенной объекты).
Галактика — огромное скопление звезд, удерживаемых силой тяготения. Солнце — лишь одна из 200 млрд. звезд галактики Млечный Путь, в которую входит Земля.
Вероятно, галактик во Вселенной более миллиарда. По структуре они делятся на 3 основных типа: спиральные, эллиптические и неправильные.
Наша Галактика представляет собой скопление звёзд, которые удерживаются в определённом состоянии (не уходят в бесконечность) из-за силы тяготения.
В нашей Галактике, которая называется «Млечный Путь» — есть примерно 200 млрд. звёзд, подобных нашему Солнцу.
Итак: Вселенная включает в себя предположительно более миллиарда Галактик. В каждой Галактике около сотни миллиардов звёзд, которые удерживаются в данной галактике благодаря силе тяготения.
Наше Солнце является одной из 200 млрд.звёзд галактики «Млечный Путь», и в эту галактику, а также в Солнечную систему (то есть, вокруг нашего Солнца вращаются по овальной, эллиптической траектории — 9 планет различной величины и состава, создающих эту систему) входит и наша Земля.
Центральную часть галактики называют ядром. Здесь звезды расположены плотнее друг к другу, чем на окраинах. Современные учёные считают, что в центре крупных галактик находятся большие черные дыры. Вероятно, черная дыра есть и в центре нашей галактики.
Млечный Путь — большая спиральная галактика диаметром около 100 тыс. световых лет (световой год равен 9,46 трлн км). Ее возраст — около 14 млрд лет, а один оборот она совершает за 225 млн лет. Как и все спиральные галактики, она содержит газ и пыль, из которых образуются новые звезды. Плотное ядро — старейшая часть галактики, где уже не осталось газа для формирования новых звезд.
Все космические объекты называются небесными телами и их делят на 4 группы: звезды, планеты, астероиды, кометы.
Далее – чем звёзды отличаются от планет.
1. В звездах происходят термоядерные реакции, в результате которых излучается свет. Планета – это темное небесное тело, которое только отражает свет близлежащих звезд.
2. Температура внутри и на поверхности звезды выше, чем температура планеты. Ночью температура на поверхности большинства планет отрицательная.
3. Звезды имеют большую массу, чем планеты.
4. Звезда – это неподвижное тело в Солнечной системе. Планеты движутся вокруг звезд.
5. В химическом составе звезд только легкие элементы. Планета может содержать как легкие, так и твердые элементы.
1. Планета
природное небесное тело, которое:
— имеет определенную плотность
— вращается вокруг своей оси
— вращается по орбите вокруг звезды
— достаточно массивно, чтобы стать округлым под силами собственной гравитации, но недостаточно массивно для старта термоядерной реакции
Планеты Солнечной системы.
Типы планет Солнечной системы:
Планеты земной группы имеют высокую плотность и состоят преимущественно из камня и металла. Они, как правило, обладают небольшими размерами и вращаются вокруг своей оси с низкой скоростью. В нашей солнечной системе к планетам земной группы относятся:
• Меркурий — Первая планета от Солнца;
• Венера — Вторая планета от Солнца;
• Земля — Третья планета от Солнца;
• Марс — Четвертая планета от Солнца.
Планеты земной группы имеют небольшое количество спутников, т.е. лун. Из вышеприведенного списка только две планеты имеют спутники — Земля и Марс
Газовые гиганты в нашей солнечной планете представлены четырьмя самыми удаленными от Солнца космическими объектами:
• Юпитер — Пятая планета от Солнца;
• Сатурн — Шестая планета от Солнца;
• Уран — Седьмая планета от Солнца;
• Нептун — Восьмая планета от Солнца;
Карликовая планета — название космического объекта, размер которого слишком мал для планеты и слишком велик для астероида Некоторые астрономы считают, что Плутон и его спутник Харон на самом деле является частью пояса Койпера, а не планетами.
Все планеты Солнечной системы вращаются по своим орбитам в том направлении, в каком вращается Солнце. Солнце вращается против часовой стрелки, если смотреть с его «северного полюса». Большинство планет Солнечной системы вращаются вокруг своей оси в том же направлении, в каком движутся по орбите, то есть против часовой стрелки, за исключением Венеры и Урана, которые вертятся в противоположном направлении.
2. Звезды главной последовательности.
это такие звезды, у которых потери энергии на излучение компенсируются термоядерной энергией. К ним принадлежит и наше Солнце.
Существуют также звёзды такие, как коричневые карлики (не светятся), белые карлики ( светятся слабо), красные гиганты (в процессе формирования, с горячим плотным ядром), новые звёзды (внезапно начинающие ярко свититься), сверхновые звёзды (за несколько суток их блеск увеличивается очень резко), нейтронные звёзды (их масса очень тяжёлая, как масса Солнца, хотя радиус всего 10 км), двойные звёзды (связанные притяжением две звезды), звёздные скопления (звёзды, связанные между собой взаимным тяготением).
Как рождаются звезды?
Сначала это холодное разреженное облако межзвёздного газа, сжимающееся под действием собственного тяготения. При этом энергия гравитации переходит в тепло. Когда температура в ядре достигает нескольких миллионов Кельвинов, начинается процесс образования ядер химических элементов тяжелее водорода и сжатие прекращается. В таком состоянии звезда пребывает большую часть своей жизни, пока не закончатся запасы топлива в её ядре.
Термины и определения
Галактика
крупное скопление звёзд, межзвездного газа и пыли, а также «тёмной материи»
Тёмная материя
форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним.
Звёздная величина? — блеск
это безразмерная числовая характеристика яркости объекта, характеризует поток энергии от светила на единицу площади. Видимая звёздная величина зависит как от физических характеристик светящегося объекта (светимости), так и от расстояния до него. Чем меньше значение звёздной величины, тем ярче данный объект.
Гравитация
свойство объектов притягиваться друг к другу, тяготение. Сила притяжения, согласно закону Ньютона, прямо пропорциональна массе объектов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Гироскопический эффект
свойство оси вращающегося тела оставаться параллельной самой себе. Наглядный пример – детская юла. Земля и другие планеты — это большие гироскопы. Благодаря гироскопическому эффекту угол наклона планет к плоскости орбиты всегда остается неизменным, для Земли
Кратко для запоминания
Звезда
природное небесное тело, в котором под воздействием сил собственной гравитации происходит сжатие материи, достаточное для начала термоядерной реакции. Излучает в пространство энергию в виде тепловых, световых и электромагнитных потоков
Планета
природное небесное тело, которое достаточно массивно, чтобы стать округлым под силами собственной гравитации, но недостаточно массивно для старта термоядерной реакции. Вращается по определенной траектории вокруг своей звёзды
Солнце как красный гигант.
В настоящее время Солнце является звездой среднего возраста, ему приблизительно в 4,5 миллиарда лет. Солнце будет оставаться на «главной последовательности» ещё приблизительно 5 миллиардов лет, постепенно увеличивая свою яркость на 10% каждый миллиард лет, после чего водород в ядре будет исчерпан. Затем температура и плотность в солнечном ядре повысятся настолько, что начнётся горение гелия, и гелий начнёт превращаться в углерод. Размеры Солнца вырастут примерно в 200 раз. Меркурий и Венера будут им поглощены. Земля разогреется настолько, что все живое просто выгорит, а океаны испарятся. На стадии красного гиганта Солнце будет находиться приблизительно 100 миллионов лет, после чего превратится в планетарную туманность, и далее станет белым карликом.
Что важно узнать о нашей Солнечной системе.
Итак, Солнце — одна из звёзд, являющейся по названию красным гигантом. Солнце входит в число множества таких же звёзд в состав нашей галактики под названием Млечный Путь, а таких галактик во Вселенной – миллиарды.
Солнце является центром Солнечной системы, в которую входит 9 основных планет, вращающихся вокруг Солнца.
Некоторые планеты имеют свои спутники, как Луна у Земли, которые вращаются вокруг этих планет по своим траекториям.
«Солнце — магнитоактивная звезда. Она обладает сильным магнитным полем, напряжённость которого меняется со временем и которое меняет направление приблизительно каждые 11 лет, во время солнечного максимума.»
Или https://oko-planet.su/pogoda/listpogoda/225. ye-polyusa.html : «Середина солнечного 24-го 11-летнего цикла закончилась сменой магнитных полюсов Солнца: Южный и Северный магнитные полюса нашей звезды поменялись местами.»
Ученые утверждают что человечество за всю историю своего существования от рождения до гибели нашей цивилизации не сможет постичь и 5% всего что нас окружает во вселенной.
Изучая и вникая в научные и видимые космические миры – изумляешься и восхищаешься их величием и таинственностью, красотой и безграничием.
Несомненно, всё это создано Премудростью Божественной, непостижимой человеческим разумом. И удивительно то, что, как и в псалмах говорится – человек наделён Свыше – и подобием Божества, и «мало чем от Ангелов» отличен есть; и является главой среди обитателей Земли, наделённый разумом, силами души и духовными устремлениями. «Я сказал вам – вы боги есте, а вы же умираете, как человеки…» — говорится в одном из псалмов богодохновенного Давида…
Посмотрев вокруг нас насколько возможно далеко – не увидим других таких прекрасных и пригодных для жизнеобитания планет…А наша – колыбель для человечества, заботливо обеспеченная и украшенная, неописуемо богата и неисчерпаемо щедра к нам, её насельникам…
Удивительно и непостижимо множество космических тайн вокруг нас, и, как доверчивому младенцу во вселенной, нам надо довериться Отцу Небесному, создавшему и нас, и мир вокруг нас, и Творцу вселенной – чтобы стать гармоничным украшением созданного для нас мира, чтобы быть достойными чести быть чадами Премудрости Безграничной и Всеобъемлющей…
Хочется привести текст Псалма 103, который поётся в начале каждого вечернего Богослужения:
«Благослови, душе моя, Господа. Господи, Боже мой, возвеличился еси зело. Во исповедание и в велелепоту облеклся еси. Одеяйся светом, яко ризою, простираяй небо, яко кожу. Покрываяй водами превыспренняя Своя, полагаяй облаки на восхождение Свое, ходяй на крилу ветреню. Творяй Ангелы Своя — духи и слуги Своя — пламень огненный. Основаяй землю на тверди ея, не преклонится в век века. Бездна, яко риза, одеяние ея, на горах станут воды. От запрещения Твоего побегнут, от гласа грома Твоего убоятся. Восходят горы и нисходят поля в место, еже основал еси им. Предел положил еси, егоже не прейдут, ниже обратятся покрыти землю. Посыляяй источники в дебрех, посреде гор пройдут воды. Напаяют вся звери сельныя, ждут онагри в жажду свою. На тых птицы небесныя привитают, от среды камения дадят глас. Напаяяй горы от превыспренних Своих, от плода дел Твоих насытится земля. Прозябаяй траву скотом, и злак на службу человеком, извести хлеб от земли. И вино веселит сердце человека, умастити лице елеем, и хлеб сердце человека укрепит. Насытятся древа польская, кедри ливанстии, ихже еси насадил. Тамо птицы вогнездятся, еродиево жилище предводительствует ими. Горы высокия еленем, камень прибежище заяцем. Сотворил есть луну во времена, солнце позна запад свой. Положил еси тьму, и бысть нощь, в нейже пройдут вси зверие дубравнии. Скимни рыкающии, восхитити и взыскати от Бога пищу себе. Возсия солнце и собрашася и в ложех своих лягут. Изыдет человек на дело свое и на делание свое до вечера. Яко возвеличишася дела Твоя, Господи, вся премудростию сотворил еси! Сие море великое и пространное, тамо гады, имже несть числа, животная малая с великими. Вся к Тебе чают, дати пищу им во благо время. Давшу Тебе им — соберут, отверзшу Тебе руку — всяческая исполнятся благости. Отвращу же Тебе лице — возмятутся, отымеши дух их, и исчезнут, и в персть свою возвратятся. Послеши Духа Твоего, и созиждутся, и обновиши лице земли. Буди слава Господня во веки, возвеселится Господь о делех Своих. Презираяй на землю, и творяй ю трястися, прикасаяся горам — и дымятся. Воспою Господеви в животе моем, пою Богу моему, дондеже есмь. Да усладится Ему беседа моя, аз же возвеселюся о Господе. Да исчезнут грешницы от земли, и беззаконницы, якоже не быти им. Благослови, душе моя, Господа.
Слава Отцу и Сыну и Святому Духу, и ныне, и присно, и во веки веков. Аминь.
Аллилуиа, аллилуиа, аллилуиа».
Источник