Найдите скорость движения венеры по орбите вокруг солнца

Движения Венеры

Венера — вторая от Солнца планета. Среднее расстояние ее от Солнца 108,3 млн. км (по сравнению с 149,9 млн. км для Земли), причем отклонения от этого среднего невелики. Эксцентриситет орбиты Венеры всего 0,0068; таким образом, она практически круговая. Эллиптичность орбиты Венеры меньше, чем орбиты какой-либо другой планеты солнечной системы (на втором месте в этом отношении стоит Нептун с эксцентриситетом 0,009). Венера получает в среднем вдвое больше солнечного света и тепла, чем Земля. Для нас видимый диаметр Солнца примерно 32′; если же посмотреть о Венеры, он увеличится
до 44′.

Поскольку факт открытия Галилеем фаз Венеры был полной неожиданностью для многих астрономов того времени, естественно предположить, что без телескопа фазы совершенно не видны. Действительно, нормальный человеческий глаз не способен их различить, но, по-видимому, люди с исключительно острым зрением при исключительно благоприятных условиях могут разглядеть серп Венеры. Интересно также заметить, что древние легенды часто упоминают о рогах Венеры, которые некоторые авторитеты склонны считать символом серпа. Плиний изображает Венеру в виде человеческой фигуры с двумя рогами; жители о-вов Самоа тоже считают, что Венера имеет рога. Лэйард открыл, что на изображениях Астарты — ассирийской Венеры — богиня держит жезл, украшенный на конце полумесяцем. Впрочем, мнения об истинном смысле этих свидетельств расходятся. Например, Оффорд утверждает, что «повсеместное распространение символа полумесяца можно объяснить только тем, что удалось наблюдать Венеру в форме серпа», тогда как Кэмпбелл писал, что он «склонен считать древние описания Венеры как серпа лишь удачной догадкой, навеянной, вероятно, видом Луны». Итак, в этом вопросе еще не все ясно.

Мак-Ивен, много лет бывший председателем секции Венеры и Меркурия Британской астрономической ассоциации, заявил в 1895 г., что, хотя серп Венеры и можно заметить невооруженным глазом, это следует считать исключительным событием. Позднее он изменил свое мнение и писал, что фазы находятся далеко за пределами видимости невооруженным глазом. С другой стороны, известный британский астроном Проктор, автор многих книг, писал, что при благоприятных обстоятельствах он сам мог различить серповидность Венеры невооруженным глазом. Этот вопрос, конечно, не принципиален и не имеет непосредственного отношения к Венере как к миру, но, несмотря на это, он достаточно интересен, чтобы познакомиться с ним подробнее.

Известно много случаев видимости серпа Венеры невооруженным глазом. На ясном небе Южной Америки лейтенант Гиллисс замечал ее несколько раз в 1849— 1852 гг. Между 1929 и 1935 гг. отчетливо видели сери Венеры Рейнхардт, Хауэлл, Корпелл, доктор Вуд и его жена мисс Блэгг, хорошо известная своими работами о Луне, не могла различить очертаний серпа, но отчетливо видела, что Венера имеет вытянутую форму.

Все эти случаи вполне достоверны, и, следовательно, вряд ли подлежит сомнению, что люди с исключительно хорошим зрением действительно в состоянии разглядеть фазы Венеры. С другой стороны, такие наблюдения очень трудны, и легко обмануться, что я и доказал в 1957 г. с помощью простого эксперимента. В маленький 3-дюймовый телескоп я показал серн Венеры восьми человекам в возрасте от 16 до GO лет, причем никто из них не знал астрономии сколько-нибудь хорошо. Затем я спросил их, видят ли они серп без телескопа, и шесть из них ответили «да», в то время как остальные двое колебались. Когда я дал им по листу бумаги и предложил зарисовать сери, все шесть участников изобразили его с рогами, направленными к западу, т. е. так, как он был виден в телескоп. Разумеется, они не сообразили, что астрономическая труба дает перевернутое изображение, а на самом деле серп должен быть обращен в противоположную сторону. Могу добавить, что у меня хватило такта не разоблачить их, по сам эксперимент весьма многозначителен!

Венера оказывается на минимальном расстоянии от Земли в момент нижнего соединения, причем это расстояние может быть всего около 39 млн. км, что на 16 млн. км меньше, чем кратчайшее расстояние от Земли до Марса. К сожалению, в это время к нам обращена ночная сторона Венеры, а вместе с ростом фазы увеличивается и расстояние, так что видимый диаметр диска планеты уменьшается.

На первый взгляд кажется удивительным, что Венера достигает наибольшей яркости, еще будучи серпом; однако дело в том, что дальнейшее увеличение фазы уравновешивается сокращением углового диаметра. На это много лет назад указал Эдмонд Галлей, один из величайших английских астрономов, чье имя всегда будет связано с яркой периодической кометой, хотя его наибольшая услуга науке состояла в том, что Галлей сделал возможным опубликование «Начал» — бессмертного труда Ньютона. Еще одна проблема связана с расчетом дихотомии. Слово «дихотомия» пришло к нам из греческого языка и означает «разрезанный пополам», т. е. в этот момент Венера выглядит как бы разрезанной надвое — одна половина видна, а другая пет. Поскольку движение планеты пред вычисляется с большой точностью, возможно очень точно рассчитать и момент дихотомии. На самом те деле ошибка таких предсказаний часто достигает нескольких суток. Причина этого удивительного расхождении, по-видимому, связана с облачной природой атмосферы планеты.

Очевидно, что между двумя линиями, ограничивающими освещенную часть диска планеты, имеется коренное различие, поэтому различны и их названия. Видимый край планетного диска называется «лимбом», а граница между ночным и дневным полушариями — «терминатором».

Для наблюдателя на Венере Земля, естественно, являлась бы внешней планетой. Она сияла бы гораздо ярче, чем сама Венера па нашем небе (конечно, если не учитывать венерианскую атмосферу, которая мешала бы наблюдениям с поверхности планеты). Даже наша Луна была бы примечательным объектом. А у внутренней планеты — Меркурия — были бы видны фазы.

Источник

Найдите скорость движения венеры по орбите вокруг солнца

Рассмотрите таблицу, содержащую некоторые характеристики планет Солнечной системы. Размеры и параметры орбит даны в сравнении с планетой Земля.

Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам планет.

1) Линейная скорость вращения по орбите у Сатурна больше, чем у Урана.

2) Ускорение свободного падения на Венере составляет примерно 3,1 м/с 2 .

3) Угловая скорость вращения Марса относительно собственной оси вращения больше, чем у Земли.

4) Средняя плотность Венеры почти в 10 раз меньше средней плотности Сатурна.

5) Вторая космическая скорость для Нептуна больше, чем для Урана.

1) Линейная скорость планеты равна Отношение скоростей Сатурна и Урана

больше единицы. Значит, линейная скорость вращения по орбите у Сатурна больше, чем у Урана.

Утверждение 1 верно.

2) Ускорение свободного падения на планете Ускорение свободного падения на Венере по отношению к земному

И, значит,

Утверждение 2 неверно.

3) Период вращения Марса относительно собственной оси равен периоду вращения Земли (1 сутки), значит, у них одинаковые угловые скорости

Утверждение 3 неверно.

4) Средняя плотность планеты Отношение средней плотности Венеры к средней плотности Сатурна

больше единицы. Значит, средняя плотность Венеры больше средней плотности Сатурна.

Утверждение 4 неверно.

5) Вторая космическая скорость Масса Нептуна больше массы Урана, а радиус Нептуна меньше радиуса Урана, значит, вторая космическая скорость для Нептуна больше, чем для Урана.

Источник

Обороты Венеры вокруг Солнца и вокруг своей оси: время на планете

Венера, второе по приближенности к Солнцу небесное тело, было названо в честь древнеримского божества красоты и любви. В эпоху Древнего Рима, венерианское сияние было самым ярким среди 5 известных древним астрономам планет. Иногда встречаются иные названия:

• Утренняя звезда.
• Вечерняя звезда.

Названия закрепились за планетой из-за того, что наблюдатели в древности полагали, что видят утром и вечером две разные звезды. Третья по яркости сияния, после спутника Земли — Луны и центральной звезды системы — Солнца, Вечерняя звезда зовется астрономами «близнецом» Земли. Сравнение возникло по причине схожести состава планет, размеров и силы тяжести.

Самая близкая к Земле, и самая раскаленная планета системы, атмосфера которой:

• Поднимается на 250 км.
• Большая часть состоит из углекислого газа.
• Содержит в атмосфере в 100 раз больше газа относительно земной.

Из-за состава атмосферы, на поверхности давление превышает 90 атмосфер, поэтому создается парниковый эффект, заставляющий раскаляться поверхность до 475 градусов. Утренняя звезда также отличается от Земли отсутствием спутников.

Атмосфера состоит преимущественно из испарений серы, поэтому невооруженным взглядом увидеть планету не всегда возможно. Плотность делает атмосферу похожей по форме на потоки воды.

Орбита планеты

Венера и Земля схожи по некоторым характеристикам:

• Состав небесных тел (силикат и металлы).
• Сила тяжести.
• Объем.

Но орбита Венеры отличается от земной. Для обращения вокруг Солнца, планете нужно преодолеть более 107 млн. км, что на 30% меньше расстояния земной орбиты.

• Венера и Уран – в отличие от остальных 6 тел Солнечной системы, проходят вращение по собственной оси в обратном от остальных тел направлении.
• Остальные планеты Солнечной системы совершают оборот против часовой стрелки, движение Венеры проходит согласно часовой стрелке.
• Орбитальная скорость – 35 км/с.
• Из-за невысокой скорости вращения венерианский день превышает длительность года.
• Венерианские сутки равняются 243 дням на Земле.
• Чтобы понимать, сколько длится год, следует помнить, что скорость движения вокруг своей оси невелика. Длительность года — 224, 7 дня на Земле.

Горизонтальный параллакс

Для наблюдения за движением светил, учеными было предложено понятие горизонтального параллакса.

При наблюдении с 2 точек:

• Точка, при рассмотрении с которой, планета находится в зените.
• Точка, при рассмотрении с которой, планета находится на линии горизонта.

Угол между указанными точками является горизонтальным параллаксом небесного тела. Иными словами — это угол, под которым виден радиус изучаемой планеты.

• Горизонтальный параллакс Венеры равен 12,572.

Период Венеры

Венерианская орбита более остальных орбит системы стремится к окружности. Эксцентриент практически отсутствует:

• В перигелии расстояние равняется 107 477 000 км.
• В афелии 108 939 000 км.

Звездный период обращения Венеры вокруг Солнца равняется 224,7 дням. Именно такое количество дней требуется планете для движения по орбите вокруг Солнца.

Направление вращения планеты отличается от остальных планет, продолжительность пуи вокруг своей оси составляет 243 дням.

Прохождение Венеры по диску Солнца

Каждые 584 дня Венера приближается к Земле на 40 млн.км. Явление получило название прохождения Венеры по диску Солнца.

Из-за того, что Земля находится на большем расстоянии от Солнца, чем Вечерняя звезда, земляне могут наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца. В этот период движения Венеры жители Земли видят на небосклоне небольшой черный диск на фоне Солнца. Подобное явление случается крайне редко, примерно 4 раза в 2,5 века. Два из них проходят в конце года, остальные 2 – в июне.

Последнее прохождение Венеры по диску Солнца прошло 6 июня 2012 года. Ближайшее приближение ожидается 11 декабря 2117 года.

Противостояние планет

Противостоянием называется явление, при котором звезда или планета продолжает прямую между Солнцем и Землей. В этот период небесное светило видно с Земли с противоположного от Солнца направления.

Подобные движения возможны только для верхних планет системы, то есть всех кроме:

И других объектов, которые находятся на большем расстоянии от Солнца, чем Земля.

Венера является нижней планетой, поэтому противостояний Венеры не бывает. Существует два возможных явления:

• Нижнее соединение, Венера располагается между Солнцем и Землей.
• Верхнее, Утренняя звезда расположена на одной прямой с Землей, но находясь за Солнцем.

Период вращения Венеры между двумя соединениями является синодическим периодом и длится более 1,5 земных лет.

Вращение вокруг собственной оси

Вращение планеты по собственной оси проходит по наклонной к плоскости орбиты под углом 177 градусов, поэтому Вечерняя звезда совершает движение вокруг собственной оси в обратном, ретроградном, направлении. Для прохождения вокруг оси требуются 243 земных суток.

Стоит обратить внимание, что по отношению к Земле оборот вокруг оси равен 146 дням, звездный период Венеры равен 584 дням, то есть в 4 раза больше. Из-за этого во время каждого нижнего соединения планета повернута к Земле всегда одинаковой стороной.

Причины обратного движения Венеры

Учеными не установлена причина ретроградного венерианского движения. В настоящий момент существует несколько гипотез:

1. Во время образования Солнечной системы все планеты являли собой скопления газа и пыли, которые двигались против часовой стрелки. Считается, в период формирования, произошло столкновение с космическим объектом, который был в разы больше новой планеты. Объект «заставил» планету двигаться в обратном направлении.
2. Существует несколько фантастическая теория о причастности Меркурия в ретроградности Венеры. Существует гипотеза о том, что Меркурий являлся спутником Утренней звезды. Спустя время, Меркурий, вероятно, столкнулся с Венерой по касательной, утратив часть массы. Эта теория объясняет искривленность орбиты Меркурия и обратное вращение Венеры.
3. На вращение Венеры влияет атмосфера. Атмосферный слой равен 20 км в ширине. Масса Земли немного превышает венерианскую. Существует вероятность, что повышенная атмосферная плотность сдавливает венерианскую поверхность и заставляет планету двигаться в обратном направлении. В пользу этой гипотезы говорит относительно небольшая венерианская скорость вращения.
4. На направление вращения влияет солнечная гравитация. Сильные гравитационные бури и трение между венерианским ядром и мантией создают условия для обратного движения.
5. Влияние гравитации Земли на Венеру. Часть научного сообщества полагает, что гравитационное поле Земли обладает достаточной силой, которая за миллиарды лет смогла повлиять на направление вращения ближайшего соседа.

Космическая скорость планеты

Космической скоростью планеты обозначается наименьшая скорость, с которой любой объект в космосе может:

• Первая космическая скорость – объект становится спутником объекта, находится на орбите изучаемого тела и сможет не упасть на поверхность небесного тела.
• Вторая космическая скорость – объект сможет пройти гравитационное поле объекта.
• Третья космическая скорость — тело способно преодолеть солнечную силу притяжения и покинуть Солнечную систему.

Вторая параболическая скорость – наименьшая скорость, необходимая для объекта, чья масса настолько меньше изучаемого тела, что его вес не принимается в расчет. Считается, после достижения объектом минимальной скорости убегания, оно не может приобрести ускорение негравитационного характера.

Параболической вторая космическая скорость зовется из-за того, что объекты, получившие ее, двигаются по параболической орбите.

• Первая космическая скорость равна 7,9 км/с.
• Вторая космическая скорость равна 10,3 км/с.

Времена года планеты

На Венере не существует смены сезонов. На это влияет ось вращения, наклон которой равен 177 градусов.

• Планета обладает обратной ориентацией, поэтому фактически угол наклона оси равен 3 градусам.
• Степень отклонения, эксцентриситет, крайне невелика – 0,01, поэтому не оказывает влияния на погоду.
• На поверхности планеты круглогодично правит летний сезон с температурой более 400 C

Источник