Что такое орбита планеты? Может ли планета сойти с орбиты? Что будет, если планета сойдет с орбиты?
Знаете ли вы, что такое орбита планеты? География (6 класс) дала нам понятие о строении Солнечной системы, но многие наверняка так и не поняли, что же это такое, для чего она нужна и что будет, если планета изменит свою орбиту.
Понятие орбиты
Итак, что такое орбита планеты? Самое простое определение: орбита — это путь тела вокруг Солнца. Тяготение вынуждает космическое тело двигаться по одному и тому
же пути вокруг звезды из года в год, из миллиона лет в следующий миллион. В среднем планеты имеют эллипсоидную орбиту. Чем ближе ее форма приближена к кругу,
тем стабильнее погодные условия на планете.
Основные характеристики орбиты – период обращения и радиус. Средний радиус – это средняя величина между минимальным значением диаметра орбиты и
максимальным. Период обращения – это тот отрезок времени, который необходим небесному телу для того, чтобы полностью пролететь вокруг звезды.Чем больше
расстояние, разделяющее звезду и планету, тем больше будет период обращения, поскольку воздействие гравитации звезды на окраине системы гораздо слабее, чем в ее центре.
Поскольку абсолютно круглой не может быть ни одна орбита, в течение планетарного года планета бывает на различном удалении от звезды. Место, где
планета ближе всего расположена к звезде, принято называть периастром. Точка, самая далекая от светила, напротив, именуется апоастром. Для Солнечной системы это
перигелий и афелий соответственно.
Элементы орбиты
Что такое орбита планеты, понятно. Что же представляют ее элементы? Существует несколько элементов, которые принято выделять у орбиты. Именно по этим параметрам ученые определяют вид орбиты, характеристики движения планеты и некоторые другие несущественные для обывателя параметры.
- Эксицентриситет. Это показатель, который помогает понять, насколько вытянута орбита планеты. Чем ниже эксицентриситет, тем более округлую форму имеет орбита, тогда как небесное тело с высоким эксицентриситетом движется вокруг звезды по сильно вытянутому эллипсу. Планеты Солнечной системы имеют крайне низкие эксицентриситеты, что говорит об их практически круглых орбитах. Для комет характерны необычайно высокие эксцентриситеты.
- Большая полуось. Ее рассчитывают от планеты до усредненной точки на половине пути вдоль орбиты. Это не синоним апастрона, поскольку звезда располагается не в центре орбиты, а в одном из ее фокусов.
- Наклонение. Для этих расчетов орбита планеты представляет собой некую плоскость. Второй параметр – базовая плоскость, то есть орбита какого-то конкретного тела в звездной системе или же принятая условно. Так в Солнечной системе базовой считают орбиту Земли, ее принято называть эклиптикой. Для планет других звезд таковой принято считать ту плоскость, которая лежит на линии обозревателя с Земли. В нашей системе почти все орбиты расположены в плоскости эклиптики. Однако кометы и некоторые другие тела движутся под высоким углом к ней.
Орбиты солнечной системы
Итак, обращение вокруг звезды – это то, что называют орбитой планеты. В нашей Солнечной системе орбиты всех планет направлены в том же направлении, в котором
вращается Солнце. Такое движение объясняют теорией происхождения Вселенной: после Большого взрыва пратоплазма двигалась в одну сторону, вещества с течением
времени уплотнялись, но их движение не изменилось.
Вокруг собственной оси планеты движутся аналогично вращению Солнца. Исключением из этого являются лишь Венера и Уран, которые вокруг своей оси вращаются в
своем собственном уникальном режиме. Возможно, некогда они подверглись воздействию небесных тел, которые изменили направление их обращения вокруг своей оси.
Плоскость движения в Солнечной системе
Как уже было сказано, орбиты планет в Солнечной системе находятся почти на одной плоскости, близкой к плоскости орбиты Земли. Зная, что такое орбита планеты,
можно предположить, что причина, по которой планеты движутся в практически одной плоскости, вероятнее всего, все та же: некогда вещество, из которого теперь
состоят все тела в Солнечной системе, было единым облаком и вращалось вокруг своей оси под влиянием внешней гравитации. С течением времени вещество
разделилось на то, из которого образовалось Солнце, и то, которое долгое время было пылевым диском, вращающимся вокруг светила. Пыль постепенно образовала
планеты, а направление вращения осталось прежним.
Орбиты других планет
На эту тему сложно рассуждать. Дело в том, что мы знаем, что такое орбита планеты, но до недавнего времени мы не знали, существуют ли вообще планеты у других звезд.
Лишь недавно, используя новейшую аппаратуру и современные методы наблюдения, ученые смогли вычислить наличие планет у других звезд. Такие планеты называют
экзопланетами. Несмотря на невероятную мощность современного оборудования, заснять или увидеть удалось лишь единицы экзопланет, и наблюдение за ними удивило
ученых.
Дело в том, что эти немногие планеты словно совсем не знакомы с тем, что такое орбита планеты. География утверждает, что все тела движутся по извечным
законам. Но похоже что у других звезд законы нашей системы не действуют. Там приближенными к звезде оказались такие планеты, которые, казалось ученым, могут
существовать только на самой окраине системы. И ведут себя эти планеты совсем не так, как им следовало бы себя вести согласно расчетам: они и вращаются не в ту
сторону, что их звезда, и орбиты их лежат в различных плоскостях и имеют слишком вытянутые орбиты.
Внезапная остановка планеты
Собственно говоря, внезапная, ни с чем не связанная остановка вращения Земли просто нереальна. Но допустим, что это произошло.
Несмотря на остановку всего тела, его отдельные элементы не смогут также резко остановиться. А значит, магма и ядро продолжат по инерции свое движение. До полной
остановки вся начинка земли успеет провернуться не один раз, полностью ломая кору Земли. Это вызовет мгновенный выброс громадного количества лавы, громаднейшие
разломы и возникновение вулканов в крайне неожиданных местах. Таким образом, почти моментально на Земле перестанет существовать жизнь.
Кроме того, даже если удастся остановить мгновенно и «начинку», остается еще атмосфера. Она-то продолжит инерционное вращение. А это скорость порядка 500 м/с.
Такой «ветерок» сметет с поверхности все живое и неживое, унося вместе с самой атмосферой в Космос.
Постепенная остановка вращения
Если вращение вокруг своей оси прекратится не внезапно, а в течение длительного времени, минимальный шанс уцелеть существует. В результате исчезновения
центробежной силы океаны устремятся к полюсам, тогда как суша окажется на экваторе. В этой ситуации сутки будут равняться году, а смена сезонов будет соответствовать и наступлению времени суток: утро – весна, день – лето и т.д. Температурный режим будет гораздо более экстремальным, поскольку ни океаны, ни движение атмосферы не будут его смягчать.
Что будет, если Земля сойдет с орбиты?
Еще одна фантазия: что будет, если планета сойдет с орбиты? Просто переместиться на другую орбиту планета не может. Значит, ей помогло сделать это столкновение с другим небесным телом. В этом случае огромной силы взрыв уничтожит все и всех.
Если же предположить, что планета просто остановилась в пространстве, прекратив движение вокруг Солнца, то произойдет следующее. Под действием притяжения Солнца наша планета направится к нему. Догнать его она не сможет, поскольку Солнце тоже не стоит на одном месте. Но пролетит она достаточно близко от светила, чтобы солнечный ветер уничтожил атмосферу, испарил всю влагу и сжег всю сушу. Пустой сгоревший шарик полетит дальше. Достигнув орбит дальных планет, Земля повлияет на их движение. Оказавшись вблизи планет-гигантов, Земля, скорее всего, будет разорвана на мелкие кусочки.
Таковы сценарии вероятных событий при остановке Земли. Впрочем, ученые на вопрос «может ли планета сойти с орбиты» отвечают однозначно: нет. Она более или
менее успешно существовала более 4.5 миллиардов лет, и в обозримом будущем нет ничего, что могло бы ей помешать продержаться еще столько же.
Источник
8 самых вероятных сценариев гибели Земли с научной точки зрения
Жизнь существует на Земле только благодаря хрупкому и поистине невероятному балансу.
Наша атмосфера, близость к солнцу, и бесчисленное множество других невероятных совпадений не только позволяют живым существам жить и развиваться, но и процветать.
Но все хорошее когда-нибудь да заканчивается.
Хотя жизнь здесь может просуществовать еще несколько миллиардов лет, но в зависимости от того, что происходит на нашей планете и в галактике, конец света также может произойти в любое время, даже завтра.
Вот несколько научных теорий, предвидящих уничтожение всего живого на Земле и гибель самой планеты.
1) Расплавленное ядро Земли может остыть
Земля окружена защитным магнитным щитом, называемым магнитосферой.
Этот щит образуется благодаря вращению Земли. Магнитное поле создаётся током, который генерируется в жидком проводящем веществе ядра планеты, находящемся в движении.
Магнитосфера отражает губительную космическую радиацию. Но если ядро остынет, исчезнет магнитосфера — наша защита от солнечных ветров, которые постепенно развеют атмосферу Земли по всему космосу.
2) Солнце может начать умирать, расширяясь при этом
Солнце и расположение Земли по отношению к этой звезде, пожалуй, один из самых важных критериев сохранения всего живого.
Но Солнце — это звезда, а звезды умирают.
Ученые считают, что Солнце уже проделало половину своего жизненного пути и, когда весь водород в недрах Солнца будет преобразован в гелий, начнется процесс смерти космического тела. Именно тогда из-за более активных реакций, которые будут происходить на Солнце, Землю либо притянет к Солнцу и всё на ней попросту сгорит или испарится, либо расширение Солнца заставит Землю сойти с орбиты и дрейфовать по космосу, где она быстро замерзнет без солнечного света.
3) Земля может сойти со своей орбиты
Причиной этому может быть планета-странник, дрейфующая в космосе. Если такая планета «забредет» в нашу Солнечную систему и приблизится к Земле, она может нарушить ее орбиту. А изменение орбиты может привести к тому, что условия жизни на нашей планеты станут экстремальными и смертоносными, аномальный холод будет сменяться обжигающей жарой.
Сойдя со своей орбиты, Земля может столкнуться с другой планетой нашей Солнечной системы, например Венерой или Меркурием. Планета-странник и вовсе может вытеснить Землю за пределы Солнечной системы, и тогда Земля сама превратится в безжизненный ледяной шар, еще одну блуждающую планету.
4) Столкновение с другой планетой
Планета-странник может не просто приблизиться к Земле и сместить ее с орбиты, но и столкнуться с ней.
Около 4,5 миллиарда лет назад, одна маленькая планета врезалась в планету побольше, в результате чего и сформировались Земля и Луна.
Новое столкновение привело бы к тому, что Земля расплавилась бы. Новая сформировавшаяся планета со временем бы остыла, но осталась бы она пригодной для жизни, не известно.
5) Астероиды могут разбомбить нашу планету
Эти глыбы из космоса действительно обладают весьма разрушительной силой. По одной из теорий, именно падение астероида стало причиной гибели динозавров. Но чтобы уничтожить всю планету, нужен настоящий астероидный дождь.
В истории Земли уже был период, когда падения астероидов были столь интенсивными, что океаны кипели в течение целого года.
Выжить тогда смогли только самые жароустойчивые одноклеточные микробы. Такие температуры явно не для высших форм жизни.
6) Земля может быть поглощена блуждающей черной дырой.
Мы знаем о черных дырах совсем немного, но известно, что они настолько плотные, что даже свет не может пройти сквозь них.
Ученые полагают, что существует около десяти миллионов черных дыр в одной лишь галактике Млечный Путь. Как и звезды, они медленно вращаются, и могут мигрировать по всему космосу. А следовательно, одна из таких черных дыр может попасть на орбиту нашей планеты и затянуть ее в небытие – вместе с нами.
7) Атмосфера Земли может быть уничтожена гамма-вспышками.
Эти вспышки возникают в результате взрыва звезд, когда они умирают. При этом выделяется энергия такой мощности, что ее хватило бы для уничтожения озонового слоя, Земля бы подверглась такому колоссальному облучению, что это вызвало бы стремительное глобальное похолодание.
8) Вселенная разлетится на куски из-за «большого взрыва»
Согласно этой теории, сила, называемая темной энергией, толкает частицы вселенной друг от друга все быстрее и быстрее.
Если это ускорение продолжится, то сила, которая многие миллиарды лет держала атомы вместе, исчезнет, и все материальное начнет растворяться, точнее, превратится в излучение.
Правда, если новый «большой взрыв» неизбежен, кто знает, какие последствия он принесет.
Источник
Может ли Земля сойти с орбиты?
Все тела во Вселенной находятся в постоянном движении, поэтому недаром говорят, что движение – это жизнь. Нет такого объекта, который просто бы «висел» в пространстве на одном месте. Галактики отдаляются друг от друга, звёзды, планеты и планетарные системы, находящиеся внутри галактик, вращаются вокруг их ядер; вместе с планетарной системой мчатся астероидные пояса; и даже чёрные дыры вращаются и движутся! В планетарных системах планеты движутся вокруг звёзд по своим орбитам.
Что же такое орбита?
Орбита – это путь тела вокруг своей звезды. Траектория движения объекта получается за счёт уравнивания двух сил – центробежной (отталкивания) и гравитационной (притяжения). Это равновесие обеспечивает стабильность орбиты.
Чаще всего тела имеют эллипсоидную орбиту. Чем ближе форма орбиты к кругу, тем стабильнее на планете погодные условия. Орбита Земли — это почти окружность. Эллиптическая траектория образуется из-за обращения планеты вокруг общего с Солнцем центра масс, который всё же немного смещен относительно центра Солнца.
Чем больше расстояние, разделяющее звезду и планету, тем больше будет период обращения, поскольку воздействие гравитации звезды на окраине системы гораздо слабее, чем в ее центре.
Планеты Солнечной системы вращаются ПРОТИВ часовой стрелки. Это связано с вращением молекулярного облака, из которого сформировались планеты и само Солнце. Из общей картины выделяются только две планеты – Венера и Уран. Венера лишь движется по часовой стрелке, а Уран вообще перевёрнут на бок: плоскость его экватора наклонена к плоскости орбиты под углом 97,86°. Это значит, что планета вращается ретроградно, в положении «лежа на боку слегка вниз головой». Учёные объясняют такое движение столкновениями с массивными телами – так, из-за такого космического «ДТП» Венера вращается теперь в другую сторону, но хотя бы ось свою держит ровно, а вот Урану, видимо, досталось ещё сильнее: этот ледяной гигант в 4 раза больше Земли! С какой же силой должно было произойти это столкновение!
Орбита Земли, имеющая форму почти идеального круга, обеспечивает все условия для существования жизни. Но в каком случае наша планета может «сойти со своей дорожки»?
Первая причина – это может случиться в результате сильного внешнего воздействия, как в случае с Венерой или Ураном. Правда, при этом сценарии нам уже будет всё равно, какой будет наша орбита – чтобы столкнуть Землю с орбиты понадобится очень крупное небесное тело. Метеорит, уничтоживший динозавров, не сместил планету с орбиты и не повлиял на её вращение, но силы этого удара было достаточно, чтобы уничтожить почти всё живое. Поэтому столкновение с телом, способным столкнуть Землю с орбиты, приведёт к мгновенной гибели всех землян.
Вторая причина – это прохождение массивного тела рядом с Землёй, которое сможет притянуть Землю в том или ином направлении. При таком сценарии шансы на выживание у человечества всё-таки могут быть, но очень незначительные. Земля может перейти на другую орбиту, и станет либо ближе, либо дальше от Солнца. В случае, если Земля приблизится к Солнцу хотя бы на 5 %, этого уже будет достаточно, чтобы вода начала испаряться, и Земля превратилась бы в жаровню, аналогичную Венере. Если бы мы отодвинулись на столько же в глубины Солнечной системы, то нас бы ждал ледниковый период. И ещё один вариант здесь – орбита может стать сильно вытянутой. Так, в перигелии Земля подходила бы настолько близко к Солнцу, что становилось бы невыносимо жарко, а в афелии вся планета бы замерзала. Подобные сильные скачки температур не выдержит ни одно живое существо (например, от + 430, как на Меркурии, до – 120, как на Марсе).
Помимо резких изменений климата неблагоприятным последствием может стать столкновение Земли с другими планетами.
Летящие мимо астероиды или кометы не смогут пошатнуть устоявшееся равновесие. Нужно что-то покрупнее. Во Вселенной есть блуждающие звёзды, и одна из таких – Глизе 710, которая сейчас находится в созвездии Змеи на расстоянии 64 световых лет от Солнца. Это оранжевый карлик, по массе он вдвое легче Солнца, а по светимости уступает ему в 30 раз. Глизе 710 подлетит очень близко к Солнечной системе через 1,35 млн лет (на расстояние 0,3—0,6 св. лет). Она своей силой гравитации может повлиять на орбиты планет всей Солнечной системы, изменив, тем самым, навсегда весь привычный порядок.
Помимо блуждающих звёзд есть и планеты-сироты: это массивные тела, которые остались «брошенными на произвол судьбы» после взрыва своих родительских звёзд. Холодные и остывшие, так они и странствуют по вселенским просторам. Они могут быть притянуты звездой и обрести себе новый дом, а могут пройти мимо, и если это планета-гигант размером с Юпитер, Сатурн или даже больше, то во время своего прохождения она гравитационно повлияет на устоявшийся порядок.
Третья причина – сами люди. Человек – существо неспокойное, и в мире нередко царит напряжённая обстановка. Взрывы атомных бомб могут привести к самым фатальным последствиям.
Четвёртая причина – столкновение других планет Солнечной системы с различными массивными объектами. Не обязательно что-то прилетит в нас. Сейчас времена в Солнечной системе уже не такие опасные, как раньше, когда планетоиды, кометы и метеориты терроризировали поверхности планет и спутников – орбиты большинства крупных тел уже устоявшиеся, но говорить о том, что столкновений в нашу эпоху не бывает, совсем не стоит: в 1994 году Юпитеру здорово досталось от кометы Шумейкеров-Леви 9. Юпитер – массивный газовый гигант, но даже ему тогда «не поздоровилось». Если бы эта комета столкнулась с Землёй, была бы глобальная катастрофа. Так, опасный объект может угодить в Марс: смещения соседней планеты со своей орбиты достаточно, чтобы вызвать колебания гравитационного поля и нарушить равновесие всей системы в целом.
Астрономы внимательно наблюдают за потенциально опасными объектами. Пока можно жить спокойно и радоваться: глобальных катастроф, которые не в состоянии предупредить человек (прохождение звёзд или бродячих планет) не предвидится миллион лет как минимум. Если Земле будет угрожать опасная комета или астероид, у учёных есть планы о том, как защитить наш родной дом от непрошенных гостей, но это уже другая история!
Источник