Период обращения Юпитера вокруг Солнца: основные понятия, параметры Солнечной системы и основы астрологии
Юпитер является пятой по счету планетой Солнечной системы и относится к группе газовых гигантов. Название свое он получил от римского бога Юпитера, аналогом которого в греческой мифологии является Зевс. В статье приводится информация о параметрах Солнечной системы, о периоде обращения Юпитера вокруг Солнца и о других характеристиках этого гиганта.
Солнечная система
Прежде чем рассматривать вопрос о том, сколько составляет звездный период обращения Юпитера вокруг Солнца, охарактеризуем систему, в которой находится этот газовый гигант.
Солнечная система представляет собой совокупность главной звезды и 8 планет, которые вращаются вокруг этой звезды. Эта система находится в одном из рукавов галактики Млечный Путь на расстоянии 33 000 световых лет от ее центра. Помимо планет, в состав Солнечной системы также входят малые планеты-карлики, астероиды, кометы, метеориты и другие небольшие космические тела.
Согласно одной из распространенных гипотез, рассматриваемая космическая система образовалась из гигантского облака газа и пыли приблизительно 4,7 млрд лет назад благодаря процессам фрагментации и коллапса.
Планеты Солнечной системы
До 24 августа 2006 года считалось, что в Солнечной системе существует 9 планет, однако после введения Международным астрономическим союзом специального класса «планеты карлики», Плутон перешел в их число и количество планет сократилось до 8.
Планеты представляют собой космические тела округлой формы, которые вращаются вокруг звезды Солнце по эллиптическим орбитам и вокруг собственной оси. Расстояние от планеты до звезды называется радиусом ее орбиты, а поскольку орбита имеет эллиптическую форму, то таких радиуса два: большой и малый. Как правило, расстояние до каждой следующей планеты от Солнца в 2 раза больше, чем до предыдущей. Все планеты Солнечной системы, за исключением Меркурия и Венеры, обладают спутниками, то есть космическими телами, вращающимися вокруг них. Самым известным из таких спутников является Луна.
Самые близкие к Солнцу планеты называются внутренними, их 4 (Меркурий, Венера, Земля и Марс). Все эти планеты характеризуются небольшими размерами, высокой плотностью образующей их материи (твердое тело), небольшой скоростью вращения вокруг собственной оси, а также наличием незначительного количества естественных спутников. Планеты, расположенные на периферии Солнечной системы, называются гигантами. Это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Для них характерна низкая плотность вещества (газ), быстрое вращение вокруг оси и большое количество спутников. Кроме того, период обращения вокруг Солнца планет Юпитер, Сатурн и других гигантов значительно больше периода внутренних планет.
Юпитер является самой большой планетой рассматриваемой системы, а Меркурий — самой маленькой. Венера по размеру и массе близка Земле, а Марс имеет в 2 раза меньшую массу, чем Земля.
Помимо описанных планет и их спутников, в Солнечной системе много астероидов и комет. Большое количество астероидов вращается между орбитами Марса и Юпитера (астероидный пояс).
Что представляет собой планета Юпитер?
Юпитер — это самая яркая планета нашего небосвода. Кроме того, по размерам он занимает второе место после самого Солнца. Если сложить все массы планет Солнечной системы, то масса Юпитера будет почти в 2 раза больше. Масса этого гиганта в 318 раз больше земной, а его объем в 1317 раз больше размеров нашей планеты. Некоторые ученые полагают, что Юпитеру больше лет, чем самому Солнцу.
Юпитер состоит в основном из гелия и водорода, которые находятся в газообразном состоянии. Среди его главных особенностей атмосферы можно назвать большое красное пятно (огромный антициклон, расположенный в тропической зоне планеты), структуру его облаков, которые имеют вид темных и светлых лент, а также высокую динамику его атмосферы, в которой дуют ветра со скоростью до 500 км/ч.
Юпитер обращается вокруг своей оси быстрее, чем за 10 часов, что является рекордным значением для Солнечной системы. Прежде чем говорить о периоде обращения Юпитера вокруг Солнца в земных сутках, следует отметить, что средний радиус его орбиты составляет 778 млн км, что приблизительно равно 5 расстояниям от нашей звезды до нашей планеты.
Теории образования Юпитера
Существует две теории образования этой планеты-гиганта:
- Планета сформировалась из ледяной массы весом, как 10 планет Земля, которая постепенно собрала газ вокруг себя из околокосмического пространства.
- Планета образовалась благодаря гравитационному коллапсу, который подобен таковому при образовании звезд.
Обе теории имеют право на существование, однако невозможно объяснить некоторые факты о Юпитере. Например, почему планета имеет такие большие размеры, так же неясно, как невозможно объяснить насыщенность атмосферы этого гиганта благородными газами. Изучение внутренней структуры планеты должно внести ясность в эти и другие вопросы.
Период обращения Юпитера вокруг Солнца
Как уже выше было сказано, Юпитер находится на расстоянии 5,2 астрономические единицы (АЕ) от Солнца, то есть в 5,2 раза дальше, чем Земля. Согласно измеренным данным, период обращения Юпитера вокруг Солнца — 12 лет, за это время Земля успевает сделать почти 12 оборотов вокруг Солнца. Более точное значение периода Юпитера — 11,86 земного года.
Выше было отмечено, что форма орбиты любой планеты Солнечной системы является эллипсом, однако у Юпитера она является практически круглой. Доказать это можно простым способом. Средний радиус орбиты этого гиганта составляет R = 778412026 км. Если найти длину окружности орбиты планеты (2*pi*R, где pi = 3,14) и поделить ее на среднюю скорость движения гиганта по своей орбите v = 13,0697 км/с, то можно получить значение периода обращения Юпитера равное 11,86 года, что точно совпадает с измеренным экспериментально значением.
Справедливости ради отметим, что во время своего орбитального вращения Юпитер приближается к звезде на минимальное расстояние 4,95 АЕ, а удаляется на максимальное расстояние 5,46 АЕ, это означает, что форма его орбиты отличается от идеальной окружности приблизительно на 4,8 %.
Если выразить период обращения Юпитера вокруг Солнца в земных сутках, тогда это число составит 11 лет 315 суток и 1,1 час или 4334 суток с учетом високосных лет.
Особенность вращения планеты-гиганта по своей орбите
Раскрывая вопрос о том, какой период обращения Юпитера вокруг Солнца в сутках, следует рассказать об одном любопытном факте. Мы привыкли думать, что Юпитер, подобно остальным планетам, вращается вокруг нашей звезды, однако это не совсем так. Всему виной масса газового гиганта, которая всего в 1000 раз меньше массы Солнца. Для сравнения отметим, что масса нашей голубой планеты в 330 тысяч раз меньше массы Солнца, а масса Сатурна — второй по размерам планеты Солнечной системы — в 3500 раз меньше солнечной.
В то же время из физики известно, что два тела, которые вращаются друг вокруг друга, в действительности вращаются вокруг общего центра тяжести или барицентра. Если одно из этих двух тел имеет намного большую массу, чем второе тело, то барицентр практически совпадает с центром массы первого массивного тела. Последняя ситуация наблюдается, если рассматривать вращение любой планеты вокруг Солнца.
Если же речь идет о вращении Юпитера, то в реальности, благодаря влиянию сильной гравитации этого гиганта, наша звезда также вращается по некоторой небольшой орбите, радиус которой равен 1,068 радиуса Солнца. Описанное явление приведено ниже на рисунке, где словом Jupiter обозначен Юпитер.
Где можно увидеть Юпитер на небосводе?
Поскольку Юпитер находится дальше от Солнца, чем наша планета, и период обращения Юпитера вокруг Солнца значительно больше, чем это значение для Земли, гиганта можно увидеть в любой точке эклиптики, причем могут существовать и его затмения Солнцем. Отметим, что планеты Венера и Меркурий находятся ближе к нашей звезде, чем Земля, поэтому их увидеть можно только в направлении Солнца.
Юпитер является второй по счету самой яркой планетой (первая Венера), которую можно увидеть на небосводе невооруженным взглядом. Планета имеет бело-желтый цвет. С помощью телескопа видны атмосфера и спутники этого гиганта.
Основы астрологии
С астрономическими параметрами и движением тел в Солнечной системе тесно связана наука астрология, которая основывается на существовании корреляции между небесными и земными событиями. В настоящее время выделяют два основных вида астрологии: западная (популярна в Европе и Америке) и восточная (Китай, Индия).
В западной астрологии существует 12 созвездий, образующих зодиакальный круг, который Солнце, если смотреть с Земли, проходит в течение 1-го земного года. Линия, по которой наша звезда совершает свое годовое движение, называется эклиптикой. Все созвездия зодиака, при их рассмотрении с Земли, образуют полосу шириной 30 o , посередине этой полосы проходит линия эклиптики.
В астрологии считается, что когда Солнце расположено вблизи определенного созвездия зодиака, то люди, родившиеся в это время, будут обладать определенными качествами. Но эти качества определяются не только временем года, когда родился человек, но и положением планет в Солнечной системе.
Юпитер в астрологии
В астрологии эта планета представляет собой коммуникабельность человека. Она связана с путешествиями, философией и религиозными верованиями. В соответствии с периодом обращения Юпитера вокруг Солнца, планете нужен почти 1 земной год, чтобы пройти весь зодиакальный круг. Юпитер считается планетой-покровителем для знаков зодиака Стрелец и Рыбы.
Источник
Скорость, путь и время Юпитера
Гигантская планета Юпитер, расположенная на пятом месте от Солнца, имеет кольцевую систему, 79 спутников и другие особенности. Орбита Юпитера, данные о мощном шторме, состав планеты и наличие ядра были изучены аппаратами Вояджер-1 (а потом 2), Пионер 11 и 12, Галилео, Уиллис.
8 миссий определили размер и форму пути, по которому движется этот газовый шар, и который определяет продолжительность суток, лет, а скорость вращения – смену времён года.
Орбита
После Солнца, Юпитер – первая по величине планета. Она вращается по орбите, расположенной между Марсом и Сатурном.
Из-за особенности пути движения гиганта, расстояние меняется между ними в двух точках. Существует перигелий Юпитера (сближение) и афелий.
Чтобы аппаратам хватило мощности добраться до атмосферы этого небесного тела, учёные использовали форму орбиты и появляющееся при этом ускорение.
Кроме самой планеты-гиганта, по орбите вокруг Солнца вращаются 79 спутников (на декабрь 2018 г.). Для их изучения учёные планируют собрать отдельные миссии и послать аппараты.
Форма обриты
Существует 2 формы орбит:
У Юпитера первая форма, эллиптическая. Из-за этого его расстояние до Солнца меняется – от 817 млн. км до 741 млн. км. Среднее значение между этими двумя расстояниями – большая полуось планеты Юпитер, составляющая 778 млн. км или 5,2 астрономических единиц.
Несмотря на дальность орбиты от Солнца, гигант третий по яркости в Солнечной системе. Это обусловлено газами, из которых состоит атмосфера Юпитера.
Звёздный период обращения
Звёздный период обращения Юпитера вокруг Солнца составляет примерно 12 лет. Помня о том, чему равен звёздный период обращения, можно вычислить расстояние небесного тела до Солнца.
Период Юпитера, как и других небесных тел включает разновидности:
- Синодический – время между двумя противостояниями. Определяется из наблюдений.
- Сидерический – время, которое планета тратит чтобы совершить полный круг по орбите.
Звёздный период обращения Юпитера равен 11,86 годам. У Венеры – 224,7 суток, у Марса – 1,88 года. Продолжительность сидерического (полного) периода вращения Юпитера относительно Земли также называют Юпитерианским годом или «звёздным». Есть «Марсианский год» и т.д.
Космическая скорость
Как и вращение Юпитера, скорость движения имеет нюансы:
- Первая космическая скорость равна 43 км/с или 4х104 м/с – минимальная величина, необходимая спутникам, чтобы выйти на орбиту.
- Вторая скорость – 59 км/с, определяется радиусом и массой. Она позволяет уйти с орбиты.
- Третья космическая скорость необходима космическим кораблям, чтобы выйти за пределы Солнечной системы.
Вычислить первую космическую скорость возможно произведением ускорения свободного падения и радиуса.
Горизонтальный параллакс
Параллакс – понятие, которые мы редко используем в повседневной жизни. Но именно с его помощью можно измерить расстояние до других планет, находясь на Земле.
Этот термин происходит от греческого слова со значением «чередование». Суть метода в том, что земной наблюдатель может измерить разницу между углом положения небесного тела в разное время суток. Оно «чередуется» из-за постоянного вращения планеты.
В зависимости от того, что принимается за точку отсчёта, различают суточный, горизонтальный и годичный параллаксы.
Горизонтальный параллакс – это смещение наблюдаемого объекта на самом горизонте Земли. К примеру, горизонтальный параллакс Юпитера, наблюдаемого с Земли в противостояние равен 2,2 координатным секундам.
Продолжительность года
Год на планете Юпитер длится 10 475,8 коротких суток и заканчивается он после полного оборота планеты вокруг Солнца по орбите. Во время него небесное тело проходит 2 перигелия и афелия. В конце года оно оказывается в том месте Солнечной системы, где начало круг по орбите.
Знать, сколько длится в земных сутках год на Юпитере нужно для сопоставления скорости движения по своим орбитам других небесных тел.
Продолжительность суток
По отношению к Земле, на Юпитере длятся сутки на треть меньше. Это обусловлено быстрым вращением планеты вокруг своей оси.
Смена дня и ночи происходит всего за 9 ч, 55 мин, 30 сек. За это время успевает наступить следующее утро. Интересно, что продолжительность суток напрямую зависит от периода вращения, а не от размера планеты, как можно было ожидать.
На Юпитере этот период составляет 45 300 км/ч. Потому день длится быстро и их в году 10 475,8. Однако такое вращение обеспечивает большое количество штормов на планете.
Время года на планете
Сезонные перемены, или колебания, происходят здесь каждые 10 часов. Такие стремительные изменения возможны из-за скорости вращения. Потому не принято говорить, что на Газовом гиганте возможна смена времён года. Это больше похоже на колебания погоды на Земле: ночью прохладно, а днём становится теплее.
Принято и другое объяснение: из-за наклонения оси к орбите на 3,130, отклонение орбиты незначительно. Потому климат тоже имеет незначительные изменения и не делится на сезоны.
Противостояние
Противостояние Юпитера – это такое положение планеты, когда она находится на одной линии с Землёй и Солнцем. При этом Земля находится посередине. Во время противостояния газовый гигант предстаёт земному наблюдателю во всей красе. Дело в том, что благодаря такому положению, Солнце полностью освещает планету и при этом не слепит своим сиянием самого наблюдателя.
Для того чтобы своими глазами наблюдать за ближайшим к нам гигантом, достаточно узнать, через какой точный промежуток времени повторяются противостояния Юпитера. Период этот сравнительно небольшой – всего 399 суток. Так что, если даже пропустить недавнее противостояние Юпитера, ждать придётся чуть более года.
Источник