Какая планета вращается в обратном направлении
Ретроградное движение небесных тел — одна из загадок космоса. Ученые давно знают, какая планета вращается в другую сторону в Солнечной системе, но научные споры о том, почему она это делает, идут до сих пор.
Как получается ретроградное вращение
Если посмотреть на нашу систему «сверху», со стороны условного Северного полюса мира, можно увидеть, что все тела движутся вокруг центрального светила в одну сторону. Кроме того, все они вращаются вокруг своей осей против часовой стрелки, но несколько тел делают это в обратном направлении.
Среди них Венера и Уран, а также Плутон, совсем недавно потерявший статус планетарного объекта, его естественная луна Харон и нептунианский спутник Тритон. Вращение этих тел называется ретроградным.
При этом направление кручения Венеры все же совпадает с земным, меркурианским и другими, но воспринимается как обратно направленное из-за того, что планета практически перевернута «вверх ногами».
Есть как минимум 3 возможных причины, почему некоторые объекты крутятся ретроградно:
- изменение гравитационного поля самой планеты и воздействие гравитации окружающих его астрономических тел;
- влияние мощных солнечных приливов;
- резкая смена направления вращения в результате столкновений с другими космическими элементами.
Выявить направление вращения планет можно несколькими способами: за ними наблюдают в радиотелескопы с Земли и с космических обсерваторий на орбитах, ведут математические вычисления.
Наклон оси вращения
О направлении кручения планет говорит наклон их осей. Под ним понимают угол между условной линией, вокруг которой происходит собственное вращение небесного тела, и перпендикуляром к эклиптике — плоскости, по которой пролегает околосолнечная орбита.
Если этот угол находится в диапазоне от -90 до +90°, считается, что у планеты прямое кручение, которое совпадает с общим направлением вращения подавляющего большинства космических тел.
Когда значение угла лежит в диапазоне 90-270°, вращение ретроградное.
Такой же наклон есть и у естественных лун планет, вращающихся вокруг Солнца.
Только у них оперируют иным углом — между осью вращения спутника и плоскостью, пересекающей его планету-хозяина по линии экватора.
Что заставляет Венеру вращаться иначе
Из всех нетипично крутящихся тел нашей системы вторая планета от Солнца изучена более всего.
Одна из гипотез, объясняющих причины ее ретроградного вращения, гласит, что в момент образования солнечных планетарных тел из вращающегося газопылевого диска сгусток пыли и энергии, из которого предстояло родиться Венере, столкнулся с рождающимся Меркурием, отчего внезапно начал крутиться в противоположную к остальным протопланетам сторону — по часовой стрелке.
Другая теория предполагает следующее: виновницей того, что Венера обращается ретроградно, стала ее слишком высокая и плотная атмосфера — она тормозит вращение, закручивая планету в обратную сторону.
Еще одна интересная версия гласит, что тело перевернули спровоцированные влиянием центрального светила мощные гравитационные приливы и вызванное ими трение между планетарными мантией и ядром.
Большой наклон оси Венеры, близкий к 180°, является препятствием для смены на планете времен года — здесь постоянно длится лето. Полный орбитальный оборот планета совершает за 225 земных дней, суточное вращение занимает целых 243 дня. У этого космического тела сидерические сутки длятся дольше солнечного года.
«Лежащая планета»
Если наклон оси Венеры составляет 177° и она является «перевернутой», то седьмую планету от Солнца с аналогичным параметром в 98° называют «лежащей». «Уран вращается лежа» — отзываются о нем ученые.
Здесь своеобразная смена сезонов, каждый из которых длится по 42 года. В момент солнцестояния, зимнего или летнего, на центральное светило нашей системы направлен один уранианский полюс, а в прилегающем к нему полушарии наблюдается полярный день. Противоположная область небесного тела направлена в сторону транснептуновых объектов, около него длится полярная ночь.
На экваторе в это время происходит быстрая смена темного и светлого времени суток. Уран совершает полный оборот вокруг Солнца за 84 года, виток вокруг своей оси — чуть больше чем за 17 земных часов.
Почему Плутон ретрограден
У ученых есть основания предполагать, что Плутон — это часть распавшегося после взрыва массивного объекта, вырванного по какой-то причине из недр соседнего Нептуна. Второй фрагмент этого тела, более крупный, остался на нептунианской орбите, превратившись в естественный спутник планеты Тритон.
Теперь он и более мелкий кусок, получивший большую скорость и улетевший за пределы влияния «Голубого гиганта», ставший самостоятельной карликовой планетой Плутоном, — тела, вращающиеся в одном направлении, ретроградном по отношению к соседям.
Сутки здесь длятся почти 153 земных часа, а по продолжительности года это тело является рекордсменом изученной нами части космоса — он равен 248 годам на нашей планете.
Источник
В какую сторону вращаются планеты Солнечной системы вокруг Солнца и своей оси?
Планеты участвуют сразу в двух вращательных движениях. С одной стороны, они вращаются вокруг Солнца, с другой стороны, у них также есть и собственная ось вращения. В какую же сторону крутятся планеты Солнечной системы?
Направление вращения зависит от того, с какой стороны смотреть на Солнечную систему. Обычно принято рассматривать вращение с северного направления, то есть так, как будто наблюдатель располагается в районе Полярной звезды. В этом случае все планеты Солнечной системы, само Солнце, а также почти все остальные тела будут вращаться против часовой стрелки. Причиной этого совпадения является то, что когда-то всё вещество Солнечной системы являлось единым газопылевым облаком, которое уже вращалось в этом же направлении. Есть и исключения, например, комета Галлея, вращающаяся по часовой стрелке.
Сложнее обстоит дело с вращением планет вокруг собственных осей. Если смотреть всё с тоже же северного направления, то окажется, что 6 планет крутятся против часовой стрелки (при этом надо понимать, что оси планет не строго перпендикулярны плоскостям их орбит, а имеют некоторый наклон), но две планеты нарушают этот порядок.
Первым исключением является Венера, которая крутится в противоположном направлении. Также примечателен Уран – его ось почти лежит в плоскости эклиптики, поэтому нельзя сказать, по или против часовой стрелки он совершает обороты, он скорее просто катится по своей орбите. Астрономы до сих пор не могут объяснить причины подобных аномалий.
Интересно, что и скорости вращений у планет могут отличаться кардинально. Так, Венера тратит на оборот вокруг собственной оси больше времени, чем на оборот вокруг звезды (243 против 224 дней). Другими словами, сутки на Венере длятся больше года! А вот на Нептуне на один год приходится более 90 тыс. суток.
Список использованных источников
Источник
Начало вращения
Еще одна неразгаданная загадка природы – откуда возникло вращение планет? Посмотрим на рисунок 4, где условно показано вращение и наклон оси вращения. Все планеты, кроме Венеры, вращаются в одну сторону, как по орбите, так и вокруг своей оси. О Венере разговор особый, ей будет посвящена отдельная статья.
Приведем список сходных характеристик планет.
- Все планеты имеют почти круговую орбиту, эксцентриситет от 0, 008 у Нептуна до 0,093 у Марса, что позволяет им вращаться вокруг Солнца миллиарды лет, не сталкиваясь друг с другом.
- Период вращения от 9 часов 50 минут у Юпитера до 24 часов у Земли.
- Наклон оси вращения к плоскости орбиты от 61 0 у Нептуна до 3 0 у Юпитера. Из данного диапазона выпадает Уран, который лежит на боку. О нем чуть ниже.
- Все планеты вращаются в одну и ту же сторону (с запада на восток).
- Все планеты вращаются в одной плоскости.
Эти совпадения случайны или имеют закономерность?
Очевидно закономерность, иначе неумолимая статистика разделила бы всех и все поровну. Движение планет подчиняется одному и тому же порядку, но как установился этот порядок?
Итак, все планеты вращаются в одну сторону, как по орбите, так и вокруг своей оси. Какая сила их раскрутила в одном направлении? Очевидно, попутный ветер. Откуда мог подуть ветер в безвоздушном пространстве Космоса? В Космосе такой ветер есть и называется он солнечный ветер (Solar wind) – поток ионизированных частиц, распространяющийся со скоростью 300-1200 км/с. Но сможет ли солнечный ветер совместно с радиационным излучением раскрутить такие массивные космические тела, как планеты, ведь у них нет турбинных лопаток и парусов? К данному ответу перейдем после того как сформируем планетную систему.
Несмотря на то что, окончательного мнения в вопросах космогонии не сложилось, но наброски портрета Земли и других планет уже есть.
В данной статье не стоит задача заниматься глубоким анализом в вопросах космогонии, поэтому не буду спорить с эволюционистами и возьму за первоначальную основу гипотезу Шмидта, доработанную последователями.
«Планеты сформировались в результате объединения твердых (холодных) тел и частиц, входивших в состав туманности, которая когда-то окружала Солнце. Эту туманность часто называют «допланетным» или «протопланетным» облаком. Формирование планет происходило под воздействием различных физических процессов. Следствием механических процессов стало сжатие (уплощение) вращающейся туманности» [10].
Очевидно, в центре данной туманности уже сформировалось Солнце, но это произошло раньше, так как в данной области «протопланетное облако» было более концентрированным, в результате возник первый очаг «кристаллизации» вещества. Солнце набирало свою мощь за счет быстрого увеличения массы, в виду усиливающейся гравитации и разогревалось.
В объеме всей солнечной системы очаги подобной «кристаллизации», (будущие планеты) возникли несколько позднее, в виду более разреженного состояния вещества. Судя по размерам планет, то, по всей видимости, среди планет первым был Юпитер. Об этом говорят не только его размеры, но и скорость вращения вокруг своей оси, у которого самая высокая скорость вращения. Юпитер претендовал на второе Солнце, но ему не хватило материи, чтобы превратиться в звезду.
Солнце продолжало разогреваться, сила притяжения увеличивалась. Будущие планеты начали попадать под влияние солнечной гравитации.
Здесь мы подошли к вопросу, с которого начали: если движение планет по солнечной орбите можно как-то объяснить первоначальным вращением протопланетного облака, то как они приобрели вращающий момент вокруг своей оси? Дело в том, что, поглощая вокруг себя материальную среду от пылинок, каменных глыб до астероидов, планета получала разнополярные моменты вращения, а в сумме они давали нуль. Тогда откуда взялось вращение вокруг своей оси, причем у всех планет и в одном направлении?
Сейчас есть космогонические гипотезы, в которых говорится, что Земля первоначально имела в сутках всего 3 часа. Откуда могла возникнуть такая огромная скорость вращения на первоначальном этапе развития? Логичного объяснения нет.
Вращение, как всякое движение не может возникнуть из ничего, для всякого перемещения требуется энергия. Любое движение начинается, как сказал китайский мудрец Конфуций – с первого шага, т.е. с импульса!
Орбитальные скорости в то время также были не велики, под действием притяжения Солнца планеты стали приближаться к звезде. Сближение с Солнцем шло по спиральным орбитам, в результате орбитальные скорости планет увеличивались. На своем пути они встречали скопления и остатки звездного вещества, астероиды, метеориты, частицы пыли, газ (прото вещество). Вся эта масса «приклеивалась» к будущей планете, по-научному, происходила аккреция. Важно отметить существенный момент, на данном этапе эволюции планеты не были шарами, а формировались объемно асимметрично из-за не симметричного притяжения. Поскольку вещество планет было холодным, то притяжение частиц шло в основном со стороны нагретой, освещенной стороны. Почему с нагретой, читаем [11]. В результате основная масса протопланетного вещества нарастала неравномерно, возникал объемный дисбаланс. Это послужило причиной создания своеобразного паруса, на который стали оказывать давление внешние силы.
К этим силам можно отнести солнечный ветер, солнечную радиацию и прото вещество в виде налетающего газа, пыли, частиц, каменных и ледяных глыб и т.п.
Воздействие внешних сил позволило сдвинуть планету с мертвой точки, вывести ее из статического состояния равновесия. Стронуться с места и сделать первый оборот стоил планетам тысячи и более лет накопления потенциальной энергии. Представьте себе, вы пытаетесь тронуться с места на автомобиле с пятой передачи, отпускаете педаль сцепления – двигатель глохнет. Зато на скорости 90 км/час на автобане, вы включаете пятую скорость, и только добавляя газу, летите в будущее.
Для каждого движения самым важным условием является сдвинуться с места, а далее вступают инерционные и раскручивающие силы. Для поддержания вращения и дальнейшего раскручивания планет нужно было только регулярно подбрасывать «дрова» (энергию) в топку циркуляционной машины. В качестве такой энергии продолжало выступать прото вещество и энергия Солнца.
Как пример начала вращения Земли показан на рис. 5.
Возможно, кому-то не понравится данный рисунок, по причине, что Земля не могла иметь столь искаженную фигуру. Могла! Даже сегодня, несмотря на столь долгий путь эволюции и вращения, наша планета не совсем шар, а неравно объемный эллипсоид, сплюснутый у полюсов (сжатие=1/298,25). Более того, северное полушарие крупнее южного, т.е. форма Земли чуть-чуть сдвинута относительно эллипсоида и отдаленно напоминает грушу.
Поток солнечной энергии, встречая на пути движущуюся планету, оказывает на нее давление. В свою очередь планета оказывает данному потоку сопротивление. В данном случае вектор СВ оказывает большее сопротивление, чем вектор АВ, поэтому возникает момент силы, который пытается повернуть планету вокруг оси. Но одной солнечной энергии было недостаточно. Первым толчком для поворота планеты было суммарное действие сил от ударов небесных тел и солнечной радиации в парус планеты. После чего она медленно начала вращение относительно своего центра масс против часовой стрелки. Вот по этой причине все планеты солнечной системы вращаются в одну сторону, с запада на восток, если смотреть с северного полюса мира.
Когда вещество протооблаков было разобрано конкурентами, основной раскручивающий момент планеты стали получать от Солнца в виде солнечного ветра и солнечной радиации. В те далекие времена у планет не было магнитного поля, поэтому вся энергия, которая исходила от Солнца, беспрепятственно доходила до поверхности каждой планеты.
По мере увеличения размеров планет к вышеуказанному моменту добавился момент от действия теплового терминатора. В то время атмосфера была очень разреженная, суточные амплитуды были весьма значительные, что и увеличивало скорость вращения. Как работает тепловой терминатор, было показано в предыдущей статье [12].
Момент силы с дневной стороны всегда был больше, чем с противоположной (ночной), поэтому все планеты стали раскручиваться направлением на восток.
У Земли, в то далекое время, еще не было тормозов, Луна появится позднее (об этом в статье «Венера»).
Солнце сначала своего развития также было объемно не симметричным, но со временем оно сотрет, сошлифует свой дисбаланс и будет стабильно посылать свое излучение в мировое пространство. К тому времени планеты, приблизившись к своему светилу, уже четко встанут каждая на свою орбиту.
Никто и никогда не разгонял Землю специально. Земля и другие планеты образовались из статических облаков газа и пыли в космосе и раскрутились энергией Солнца. Такова природа. К помощи высших сил, поддерживающих планеты во вращательном движении, не прибегаем.
Наклон оси вращения
Следует остановиться на положении оси вращения планет. Все планеты имеют наклон оси вращения к плоскости орбиты (см. рис. 4). Предполагается, что данный наклон является следствием столкновения с небесными телами. На пути следования за миллиарды лет возникали катастрофы, когда происходило столкновение планет себе подобными. После столкновения возникали спутники, и мог измениться угол наклона оси вращения. Многочисленные кратеры на поверхности планет и спутников, молчаливые свидетели бурной эпохи конкуренции становления и развития планетарной системы. Такие катастрофы не миновали ни одну планету, но больше всех пострадали Уран и Плутон, которые вращаются лежа на боку.
Несомненно, столкновение планет с астероидами и друг с другом являлось прямым действием на положение их в пространстве, но есть еще одна причина, по которой ось вращения не перпендикулярна к плоскости эклиптики.
Как было сказано выше, у каждой планеты по мере движения по орбите в первоначальный момент возникал дисбаланс приращенной массы. Масса наращивалась с нагретой стороны по орбитальному вектору движения. Поэтому, когда планета сдвигалась с места (начало вращения), то ее ось изначально уже могла не совпадать с плоскостью орбиты. Характерным примером является Юпитер. Ось его вращения почти перпендикулярна к плоскости орбиты (наклон 3,13 0 ), из-за чего на этой планете нет смены времен года. Пожалуй, такое малое отклонение оси от плоскости орбиты является более логичным объяснением эволюционной гипотезы образования солнечной системы. По идее, при идеальных условиях возмущающих воздействий на планеты, то все они должны были иметь перпендикулярную ось вращения к своей эклиптике. Но не у всех планет все шло по намеченной программе. Один Юпитер справился с поставленной задачей блестяще! Это лишний раз говорит о том, что он был гораздо массивнее других планет и космических объектов. Внешние, ударные столкновения не смогли повлиять на устойчивость гиганта, защищенного плотной газовой атмосферой, а позднее и мощным магнитным полем.
- Земля и другие планеты при своем рождении не имели скорости вращения вокруг своей оси.
- Первоначальным моментом для вращения послужило неравномерное распределение массы в объеме из-за асимметричного действия гравитации.
- Планеты наращивали массу, все больше раскручивались и принимали шарообразную форму.
- Протопланетное вещество и солнечная энергия раскручивали планеты с запада на восток.
Источник