Особенности движения планет вокруг Солнца
Движение планет вокруг Солнца задает бег карусели нашей Солнечной системы. А скорость и направление вращения во многом помогли успешному появлению и развитию жизни на Земле. Однако в течение многих столетий на нашей планете царствовала геоцентрическая теория, утверждавшая, что Солнце вращается вокруг Земли. Польский ученый Николай Коперник доказал несостоятельность этой доктрины, хотя и пострадал от своих революционных для того времени идей.
Сегодня нам вовсе не нужно оспаривать церковные догматы, ведь мы прекрасно знаем, что именно вокруг Солнца вращаются все остальные планеты нашей системы. Но как именно они движутся? Почему движение нашей планеты позволяет ей поддерживать равномерную температуру, в то время как на гигантах Солнечной системы градусник буквально зашкаливает то в плюс, то в минус? Что заставляет планеты двигаться по таким разнообразным орбитам?
Открытие движения планет вокруг Солнца как историческое событие
Первый научный трактат, в котором описывалось расположение планет, принадлежал перу древнегреческого астронома Птолемея. В своем труде «Великое математическое построение по астрономии» он высказал предположение, что все небесные тела движутся по кругу, однако он был уверен, что в центре находится Земля, а Солнце, Луна и остальные планеты вращаются вокруг нее. Это заблуждение долгое время воспринималось во всем мире как единственная верная теория.
Переворот в представлениях о строении Вселенной совершил польский астроном Николай Коперник. В своей работе «О вращении небесных сфер», которая увидела свет в 1543 году, он представил убедительные доказательства того, что все небесные тела вращаются вокруг Солнца. После этого труда гелиоцентрическая система мира стала общепринятой концепцией, которая не вызывала сомнений в своей справедливости. Коперник вошел в историю как ученый, который доказал движение планет вокруг Солнца.
Датский астроном Тихо Браге после смерти Коперника продолжил его дело. Он был состоятельным человеком и не жалел денег на оборудование для изучения небесных тел. На своем собственном острове он разместил бронзовые круги, на которых фиксировал результаты наблюдений. Впоследствии его наработки использовал немецкий математик Иоганн Кеплер при выведении трех законов, которыми описывается движение планет вокруг Солнца.
Кеплер привел неоспоримые доказательства вращения шести открытых к тому времени планет вокруг Солнца по эллипсам. Эту теорию развивал и английский ученый Исаак Ньютон. Основываясь на выведенном им законе всемирного тяготения, он объяснил приливы и отливы влиянием Луны.
Влияние модели движения планет вокруг Солнца на структуру и состав Солнечной системы
Солнечная система включает несколько элементов:
Солнце 
Является центром и основным источником энергии. Благодаря сильнейшей гравитации Солнце обеспечивает постоянное расположение планет и их вращение по своим орбитам.
Планеты земной группы
В астрономии Солнечная система делится на два участка – внутренний и внешний. В первую входят четыре планеты, расположенные ближе остальных к Солнцу: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Их объединяет наличие горных пород и металлов и вытекающая из этого высокая плотность. Кроме того, планеты скалистого типа отличаются небольшими размерами и массой по сравнению с другими небесными телами Солнечной системы.
Пояс астероидов, который находится за Марсом
По мнению астрономов, время его образования совпадает с периодом формирования Солнечной системы. Образуют пояс космические обломки разных размеров.
Планеты-гиганты
Внешний участок Солнечной системы – это четыре газовых гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Их общими характеристиками являются огромные размеры и низкая плотность, которая объясняется газовым составом. Эта особенность не мешает им обладать мощной гравитацией и удерживать вокруг себя массу спутников. Так, вокруг Юпитера вращается 63 небесных тела. Планеты-гиганты находятся на значительном удалении от Солнца.
Астероидные кольца
Главное кольцо астероидов расположено между внутренним и внешним участками Солнечной системы, в районе Марса и Юпитера. Второе астероидное кольцо называется пояс Койпера и включает Плутон, который раньше считался планетой, а сейчас относится к карликам и является самым крупным объектом пояса Койпера. На сегодняшний день изучено 10 тысяч астероидов в главном кольце, а всего их, по предположениям астрономов более 300 тысяч.
Кометы
Эти небесные объекты изо льда и пыли находятся за вторым астероидным кольцом, в межзвездном пространстве. Иногда они под воздействием гравитации попадают в Солнечную систему и разрушаются, превращаясь в пар и пыль.
Зарождение Солнечной системы
Ясными летними ночами люди с восхищением смотрят на небо, поражаясь огромному количеству звезд. При этом нам видна лишь малая часть огромного количества небесных тел, составляющих Вселенную. Представить себе ее истинные масштабы очень сложно. Существует мнение, что Вселенная бесконечна, человек может изучать ее только в тех пределах, которые предоставляет современное астрономическое оборудование.
Вселенную составляют галактики – скопления звезд.
Солнечная система входит в галактику Млечный Путь, при этом Солнце является одной из миллиардов других звезд. Каждая звезда – это раскаленный газовый сгусток, обладающий собственными характеристиками: яркостью, температурой, размерами, структурой, которая формируется в результате воздействия небесных тел, вращающихся вокруг.
Астрономы считают, что со времени возникновения Солнечной системы прошло 4,5 миллиарда лет.
Рождение новой звезды – длительный процесс. Газопылевая туманность под действием гравитации сжимается до облака, которое затем начинает вращаться и превращается в диск с сосредоточением основного вещества в центре. В ходе гравитационного коллапса центральное уплотнение уменьшается в размерах, а его температура повышается. Когда она достигает десятков миллионов градусов, запускается термоядерная реакция и рождается звезда.
Температура вокруг нее так высока, что рядом могут существовать исключительно твердые тела, одним из которых стала Земля. На значительном удалении от Солнца, где нет больших температур, сформировались газовые гиганты.
Скорость и направление движения планет вокруг Солнца
На протяжении почти 5 млрд лет своего существования Солнце движется по своей галактической орбите. Скорость его перемещения составляет 270 км/с, а полный оборот вокруг центра галактики занимает 226 млн лет. Это значит, что последний раз Солнце находилось на том же месте, что и сейчас, в эпоху динозавров.
Для отслеживания перемещения Солнца используются различные системы отсчета, в том числе связанные с ближайшими звездами. Астрономы полагают, что Солнечная система движется в сторону созвездия Геркулеса с запада на восток по большому кругу небесной сферы – эклиптике. Полный оборот занимает один год.
Одновременно Солнце вращается вокруг собственной оси – один оборот за 22,14 года. Кроме того, как и остальные планеты Солнечной системы, наша звезда движется вокруг общего центра масс.
Солнечную систему составляют восемь планет. До 2006 года девятой считался Плутон, но сейчас он относится к карликам. Каждая планета вращается вокруг своей оси и движется по собственной орбите. Находясь на разных расстояниях от Солнца, все они перемещаются в одном направлении.
Рассмотрим все планеты по мере удаления от светила:
Меркурий – самая маленькая и расположенная ближе всех к Солнцу планета совершает оборот вокруг него за 88 земных суток
Венера – по массе и размерам близка к Земле, однако средняя температура составляет 462 градуса по Цельсию. Год на Венере равен дню: вокруг Солнца она совершает оборот за 224,7 земных суток, а вокруг своей оси – за 223
Земля – оборот вокруг своей оси совершает за 24 часа, вокруг главного светила – за 365 суток
Марс – оборачивается вокруг Солнца за такой же период, что и Земля – 24 часа 37 минут
Юпитер – планета-гигант, поэтому вокруг своей оси делает оборот за 10 часов, при этом ему требуется 10 земных лет, чтобы совершить полный круг по орбите
Сатурн – здесь сутки длятся 10,7 часа, а год – 29,5 земных лет
Уран – оборот вокруг Солнца занимает 84 земных года, или 30 687 дня
Нептун – совершает полный круг по орбите за 164,79 земного года, вокруг своей оси – около 16 часов
Закономерность проста: с удалением от Солнца снижается скорость движения планеты и увеличивается путь, который ей предстоит пройти. Из этого следует, что скорость движения планет Солнечной системы наиболее высока около главного светила и снижается к окраинам. До изменения классификации небесных тел крайней планетой считался Плутон, который движется со скоростью 4,67 км/с.
На скорость перемещения планеты влияет ее конкретное нахождение на той или иной точке орбиты. Самая удаленная точка от Солнца на эллиптической траектории называется перигелий, а самая близкая к нему – афелий. В перигелии линейная скорость движения выше, чем в афелии. Это значит, что планета перемещается по орбите то быстрее, то медленнее.
Период движения Земли и планет вокруг Солнца
Главный пояс астероидов, расположенный в области Марса и Юпитера, тоже перемещается вокруг Солнца. Период обращения составляет от 3,5 до 6 земных лет, направление совпадает с траекторией движения планет.
Законы гравитации одинаковы для всех небесных тел, в том числе для пояса Койпера – второго астероидного кольца, состоящего из карликовых планет и расположенного на краю Солнечной системы. Облако Оорта представляет собой миллиарды ледяных тел, которые также вращаются вокруг главного светила, делая полный оборот за 200 лет. Дальше этих скоплений астероидов действие гравитации не распространяется, здесь проходит своеобразная граница Солнечной системы.
Источник
Окружающий мир. 2 класс. «Планеты. Звезды и созвездия» 
Распечатать
Распечатать Редакция сайта не несет ответственности за содержание статьи в данном разделе.
Окружающий мир. 2 класс «Планеты. Звезды и созвездия»
Цель: расширять знания учащихся о планетах солнечной системы.
Оборудование: фотографии, рисунки звездного неба, планет Солнечной системы.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Формирование новых знаний.
На доске представлен плакат Солнечной системы.
– Что такое Солнце? (Большая звезда.)
– Что это за дорожки вокруг Солнца? (Вокруг Солнца движутся по своим орбитам девять планет.)
– Почему они непрерывно меняют свое место на небе? (Они, как и наша Земля, вращаются вокруг Солнца.)
– Как называются эти планеты? Есть ли на них жизнь? (Марс, Венера, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон, Земля, Меркурий.)
– Люди давно надеялись обнаружить жизнь на ближайших к Земле планетах, в первую очередь на Венере. Она расположена лишь на 40 млн км ближе к Солнцу, чем Земля, и очень похожа на нашу планету размерами. «Утренняя звезда» – так называют люди эту планету. Она постоянно окутана облаками из ядовитых газов. Даже в мощные телескопы невозможно разглядеть ее поверхность. В 1970 г. российский космический аппарат «Венера-7» совершил мягкую посадку на ее поверхность. стало ясно, что шансы встретить здесь жизнь практически равны нулю. Поверхность Венеры разогрета до 500ºС. Здесь сильное атмосферное давление. Самые надежные механизмы, сконструированные человеком, быстро выходят из строя.
– Посмотрите, что это за планета? У нее два спутника, которые формой похожи на картофелины. Видны полярные шапки, извилистые русла рек. Но, увы, жителей на планете нет. Ее поверхность – каменистая безжизненная пустыня.
– Это красная планета, такой ее видят из-за красноватой пыли, которая находится в атмосфере Марса. Марс на 78 млн км дальше от Солнца, чем Земля, намного меньше ее и имеет тонкую атмосферу.
Для человека там слишком холодно. В наиболее благоприятных местах Марса температура иногда поднимается чуть выше 16ºС, но очень ненадолго. На большей же части планеты она почти все время отрицательная. Марсианские морозы настолько сильны, что замерзает не только вода, но и углекислый газ, который преобладает в атмосфере Марса.
– Еще одна необычная планета. Ее ось сильно наклонена, поэтому планета вращается «лежа на боку». (Уран. Планета-гигант.)
– А вот планета, которую вычислили с помощью математических расчетов, а потом увидели в телескоп.
– Откуда берут тепло и свет все планеты?
– Расскажите о других планетах. Какая там может быть температура? Почему?
– Почему только на Земле есть жизнь?
– Почему мы видим планеты? (Планеты можно видеть на небе только потому, что они освещаются Солнцем. Планеты светят отраженным солнечным светом.)
– Посмотрите на планеты. Какая самая большая планета? (Юпитер.)
– Какая самая маленькая? (Плутон.)
– Какая самая необычная планета? (Сатурн.)
– Какая планета проходит большой путь вокруг Солнца? (Плутон.)
– Какая планета делает самый маленький круг? (Меркурий.)
– Все ли стороны планет освещаются Солнцем? (Каждая из планет вращается вокруг своей оси.)
– Есть ли на них смена дня и ночи? От чего это зависит?
– Какие планеты имеют спутники? (Плутон, Нептун, Уран, Сатурн, Юпитер, Марс и Земля.)
– Что такое спутник? (Небесное тело, которое вращается вокруг одной планеты.)
III. Закрепление изученного.
– Назовите 9 планет Солнечной системы.
Сравнительная величина Солнца и планет
– Давайте расположим планеты в порядке возрастания наглядно, используя предметы.
– Представим, что Солнце – крупный апельсин диаметром 10 см, тогда Землю мы увидим в виде макового зерна, удаленного от апельсина на расстояние 10 метров, в 50 метрах – Юпитер в виде вишни, в 300 метрах – Нептун, сравнимый с зернышком пшена, а в 400 метрах – Плутон. А ближайшие к Солнцу три звезды, если соблюдать заданный масштаб, расположатся на расстоянии 2–3 тысяч километров.
И вот на таком «маковом зернышке» в 10 метрах от «апельсина», в 5 раз ближе к нему, чем «вишня» – Юпитер, и в 40 раз, чем самый удаленный объект в системе – Плутон, размеры которого и сравнить-то не с чем, находится все бесконечное разнообразие вещей и явлений, которое мы называем природой Земли.
IV. Итог урока.
Работа в тетради.
– Назовите, какие планеты вы знаете.
– У каких планет есть спутники?
– Что такое звезда?
– Соотнесите понятия левого и правого столбиков. Соедините их линией.
Звезды и созвездия
Цели: расширять знания учащихся о звездах и созвездиях; формировать умение находить созвездия на звездном небе.
Оборудование: плакат «Звездное небо».
Ход урока
I. Организационный момент.
Раскинут ковер, Белые цветочки
Рассыпан горох. вечером расцветают,
Ни ковра не поднять, а утром увядают.
Ни гороху собрать. (Звезды.)
(Звезды и небо.)
На черный платок
Просыпано просо,
Пришел петушок,
А склевать-то непросто.
(Звезды.)
II. Формирование новых знаний.
– Вы и ваши друзья живете рядом в одном доме – близко. А если бы вы жили на разных улицах? Это – далеко. Вам, наверное, пришлось бы ездить к ним на автобусе. А если в разных городах? Тогда расстояние еще больше. Наверное, вам пришлось бы ехать к другу поездом. Как видно, мало сказать «близко» или «далеко».
– Что мы указываем, когда говорим, где живем?
– Мы указываем точный адрес: город, улицу, номера дома и квартиры.
– А как записать наш адрес в бескрайних просторах Вселенной?
– Наш общий дом – планета Земля.
– Улица?
– Конечно, никаких улиц во Вселенной нет. Но если Земля, Марс, меркурий, Венера, Юпитер и другие планеты возле Солнца – это отдельные «дома», то «улицей» можно считать Солнечную систему. В Солнечной системе планеты расположены далеко друг от друга. Наша «улица» очень велика. Но ведь город должен быть еще больше.
– Что же мы будем считать городом?
– Город – необозримое скопление звезд, куда входит и Солнце. Этот звездный город называют Галактикой. Размеры Галактики огромны: Солнечная система – крохотная пылинка по сравнению со всей Галактикой. Вот как необъятен наш звездный город.
– Вы смотрели на звездное небо? Какие ощущения возникали у вас?
– Что вам больше всего нравится в звездном небе?
– Какие звезды или созвездия вы знаете?
– Что думали о звездном небе люди в древние времена?
– С древних времен люди наблюдали за небесными светилами. Земля казалась им неподвижной в центре всего мира. Они считали, что Солнце служило лишь для того, чтобы согревать и освещать Землю, а Луна и звезды – для украшения неба. Небо представлялось людям твердой крышей, а звезды – гвоздями, прикрепляющими эту крышу.
– Что такое звезды? (Это очень далекие от нас солнца, огромные раскаленные газовые шары.)
– Какого размера звезды? (Они только кажутся маленькими, так как находятся очень-очень далеко от Земли.)
– Все ли звезды одинакового размера? (Звезды отличаются друг от друга размерами. Есть звезды-гиганты, а есть звезды-карлики.)
– Какая температура у звезд? (Самые горячие – голубого цвета, менее горячие – красного.)
– Движутся ли звезды? (Звезды не движутся, вращаемся мы вместе с Землей.)
– Что вы знаете о полярной звезде?
– Если в любой день года продолжить в космос самую короткую полуденную тень, она укажет на Полярную звезду. Она видна в северном полушарии и находится точно на севере. В противоположной стороне будет юг, справа – восток, а слева – запад. Находится в созвездии малой медведицы.
Физкультминутка
Синица
Скачет шустрая синица
(прыжки на правой, на левой ноге, на двух ногах).
Ей на месте не сидится
(шаг вправо, приставить ногу,
шаг влево, приставить ногу).
Прыг-скок, прыг-скок (прыжки).
Завертелась, как волчок (кружится).
– Как найти Полярную звезду? (По созвездию Большой медведицы – 7 ярких звезд созвездия.) Прочитайте об этом подробнее в учебнике (на с. 56).
– Прочитайте стихотворение С. Я. Маршака (на с. 57). Это поможет найти Полярную звезду на звездном небе.
– Посмотрите на карту звездного неба. Почему звезды объединены в группы? Какие фигуры вы видите? Что они вам напоминают?
– Еще в древности люди заметили, что скопления некоторых звезд образуют на небе разные фигуры. Эти построения звезд назвали созвездиями. Учеными эти созвездия были названы именами, заимствованными из древних легенд.
В наше время все звездное небо разделено на 88 созвездий. Названия 47 из них связаны с древнегреческими преданиями.
– Найдите созвездия – Кассиопея, Андромеда, пегас, Персей, Орион, Геркулес, Большая и Малая Медведицы.
– Существует предание, что мифический бог греков Зевс, чтобы обессмертить красавицу Каллисто, превратил ее в созвездие Большой Медведицы.
Геркулес – по легендам, самый сильный народный герой Древней Греции.
Мифический крылатый конь – Пегас, а также герой древних греческих сказаний – Персей.
– Какие еще названия созвездий вы увидели?
– В XVII веке появились новые названия: Павлин, Тукан, Индеец, Райская Птица. Они напоминали об открытиях европейцами новых диковинных заморских стран. В XVIII веке астрономы дали еще много новых названий: часы, компас, Телескоп, печь.
– Созвездия – это лишь видимые нами на небе группировки, расположения звезд. На самом деле звезды одного и того же созвездия находятся во вселенной далеко друг от друга.
III. Закрепление изученного.
– Не было в давние времена у людей таких часов, какие есть теперь в каждом доме. Не было компаса. И часы, и компас заменяло звездное небо. По луне вели звездочеты счет месяцам. По звездам мореходы определяли путь кораблям. В старину так и говорили – «путеводные звезды».
– Посмотрите на картинку (на с. 58). Как называется лодка? (Катамаран.) Поплыли бы вы на ней в дальний океанский поход? Почему?
– Найдите на карте в Тихом океане Гавайские острова, Новую Зеландию и остров Пасхи. Здесь жили полинезийцы. Они на катамаране отправлялись в дальние походы по океанам. Они очень хорошо ориентировались не только по ночному небу, но и по дневному.
– Скандинавские викинги, известные нам как «варяги», на ладьях, сверяясь только со звездами, в Атлантическом океане открыли острова Исландию и Гренландию, а также за 500 лет до Колумба обнаружили землю, которую назвали «Страна винограда», – это была Америка.
IV. Итог урока.
Работа в тетради.
– Перед вами звездное небо. Объедините звезды в воображаемые созвездия и дайте им названия.
– Чем планеты отличаются от звезд?
– Что ближе к Земле – планеты или звезды?
– Почему Полярная звезда очень важна для людей?
– Как понимаете выражения: «Иди на полдень» и «Иди в направлении Полярной звезды»?
– Что больше: Земля или Солнце? Луна или Земля?
– Какова форма Солнца, звезд, планет, Луны?
– Почему звезды кажутся нам светящимися точками?
Если ясной ночью выйдешь,
Над собою ты увидишь
Ту дорогу. Днем она
Не видна.
(Млечный путь.)
– Что такое млечный путь? (Звездное скопление в виде светлой полосы на темном небесном своде.)
Источник