Чему равен период обращения астероида вокруг солнца
Чему равен период обращения астероида вокруг солнца
Астероид движется вокруг Солнца по орбите с большой полуосью 2,5 а. е. и эксцентриситетом 0,7.
Выберите два утверждения, которые соответствуют характеру движения этого астероида.
1) Астероид подлетает к Солнцу ближе, чем Земля.
2) Астероид улетает от Солнца дальше, чем Юпитер.
3) Сидерический период обращения астероида вокруг Солнца больше, чем у Марса.
4) Сидерический период обращения астероида вокруг Солнца больше, чем у Юпитера.
5) Средняя скорость орбитального движения астероида больше, чем у Венеры.
Планета
Большая полуось, а. е.
Эксцентриситет
Юпитер
5,2
0,049
Марс
1,5
0,093
Венера
0,73
0,0068
Земля
1,0
0,017
Эксцентриситет орбиты определяется по формуле: где b — малая полуось, a — большая полуось орбиты, e = 0 — окружность, 0
Следовательно, этот астероид подлетает к Солнцу ближе, чем Земля. Утверждение 1 — верно.
2) Афелий астероида, т. е. наибольшее удаление от Солнца, равен
Афелий Юпитера, т. е. наибольшее удаление от Солнца, составляет примерно 5,5 а. е., следовательно, утверждение 2 — неверно.
3) По третьему закону Кеплера
где — звёздный период обращения и большая полуось Земли. Отсюда период обращения астероида примерно равен 4 годам. Период обращения Марса составляет примерно 2 года. Утверждение 3 — верно.
4) Сидерический период Юпитера составляет примерно 12 лет. Утверждение 4 — неверно.
5) Средняя скорость орбитального движения астероида равна
скорость обращения Венеры Утверждение 5 — неверно.
Источник
Урок 8
Первый закон Кеплера
Все планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце
Второй закон Кеплера
Радиус-вектор планеты в равные промежутки времени описывают равновеликие площади
Третий закон Кеплера
Квадраты сидерических периодов обращений планет вокруг Солнца пропорциональны кубам больших полуосей их эллиптических орбит
Перигелийное расстояние $ПС = q$; афелийное расстояние $СА = Q$. $АП = 2a$; $ПО = ОА = a$. Тогда: $q = ОП — СО$; $e = \dfrac<СО><ОП>$; $СО = e · a$; $Q = ОА + СО$; $q = a — ea = a(1 — e)$; $Q = a + ea = a(1 + e)$.
1. На рисунке 8.1, а укажите точки орбиты, в которых:
а) скорость планеты максимальна;
б) потенциальная энергия максимальна;
в) кинетическая энергия минимальна.
2. Как изменяется скорость планеты при ее движении от афелия к перигелию? (Увеличится)
1. На рисунке 8.1, б укажите точки орбиты, в которых:
а) скорость планеты минимальна;
б) потенциальная энергия минимальна;
в) кинетическая энергия максимальна.
2. Как изменяется скорость Луны при ее движении от перигея к апогею? (Уменьшится)
1. Определите период обращения астероида Белоруссия, если большая полуось его орбиты а = 2,40 а. е.
2. Звездный период обращения Юпитера вокруг Солнца Т = 12 лет. Каково среднее расстояние от Юпитера до Солнца?
1. Период обращения малой планеты Шагал вокруг Солнца Т = 5,6 года. Определите большую полуось ее орбиты.
2. Большая полуось орбиты астероида Тихов а = 2,71 а. е. За какое время этот астероид обращается вокруг Солнца?
Источник
Чему равен период обращения астероида вокруг солнца
Астероид движется вокруг Солнца по орбите с большой полуосью 2,5 а. е. и эксцентриситетом 0,7.
Выберите два утверждения, которые соответствуют характеру движения этого астероида.
1) Астероид подлетает к Солнцу ближе, чем Земля.
2) Астероид улетает от Солнца дальше, чем Юпитер.
3) Сидерический период обращения астероида вокруг Солнца больше, чем у Марса.
4) Сидерический период обращения астероида вокруг Солнца больше, чем у Юпитера.
5) Средняя скорость орбитального движения астероида больше, чем у Венеры.
Планета
Большая полуось, а. е.
Эксцентриситет
Юпитер
5,2
0,049
Марс
1,5
0,093
Венера
0,73
0,0068
Земля
1,0
0,017
Эксцентриситет орбиты определяется по формуле: где b — малая полуось, a — большая полуось орбиты, e = 0 — окружность, 0
Следовательно, этот астероид подлетает к Солнцу ближе, чем Земля. Утверждение 1 — верно.
2) Афелий астероида, т. е. наибольшее удаление от Солнца, равен
Афелий Юпитера, т. е. наибольшее удаление от Солнца, составляет примерно 5,5 а. е., следовательно, утверждение 2 — неверно.
3) По третьему закону Кеплера
где — звёздный период обращения и большая полуось Земли. Отсюда период обращения астероида примерно равен 4 годам. Период обращения Марса составляет примерно 2 года. Утверждение 3 — верно.
4) Сидерический период Юпитера составляет примерно 12 лет. Утверждение 4 — неверно.
5) Средняя скорость орбитального движения астероида равна
скорость обращения Венеры Утверждение 5 — неверно.
Источник
Чему равен период обращения астероида вокруг солнца
Население пояса астероидов весьма разнообразно. Но все эти различия меркнут перед разнообразием орбит астероидов. Все планеты Солнечной системы движутся в одной плоскости по почти круговым орбитам. А астероиды, подчиняясь влиянию Солнца и планет, движутся по самым разнообразным траекториям. Главным дирижером их движения служит, разумеется, гигантский Юпитер. Большинство малых планет удалены от Солнца, в среднем, на 2,2–3,6 а. е., то есть находятся между орбитами Марса и Юпитера, и полностью подчинены влиянию этого гиганта.
1
Рисунок 4.11.2.1.
Эксцентриситет орбиты большинства астероидов меньше 0,3 (от 0,1 до 0,8), а наклонение меньше 16°.
Среди астероидов есть группы, которые движутся по орбите Юпитера вокруг Солнца, как его свита. Группа Греки (Ахилл, Аякс, Одиссей и другие) опережает Юпитер на 60°. Группа Троянцы (Приам, Эней, Троил и другие) отстает от Юпитера на 60°. К 2004 году стали известны орбиты около 1640 троянцев.
2
Рисунок 4.11.2.2.
Астероиды «предпочитают» пореже встречаться с Юпитером, избегая тех орбит, на которых такие сближения могут происходить регулярно. Поэтому некоторые области пояса астероидов почти не населены – это так называемые люки Кирквуда . Избегая встреч с Юпитером, некоторые астероиды движутся в резонансе с ним, сохраняя свои орбитальные периоды в простом соотношении с периодом обращения планеты-гиганта. Простейшим случаем такого резонанса с соотношением периодов 1:1 и являются Троянцы. В 1866 году американский астроном Кирквуд открыл существование щелей в распределении периодов вращения астероидов и в распределении больших полуосей их орбит. Кирквуд установил, что астероиды избегают тех периодов, которые находятся в простом целочисленном соотношении с периодом обращения Юпитера вокруг Солнца, например, 1:2, 1:3, 2:5 и т.п. За счет гравитационного воздействия Юпитера астероиды изменяют орбиту и покидают эту область пространства.
Впрочем, астероиды находятся не только между орбитами Юпитера и Марса – часть из них рассеяна по всей Солнечной системе, и каждая планета, вероятно, имеет свою группу астероидов.
4
Рисунок 4.11.2.4.
Исследование безымянного астероида 3753, проведенное канадским астрономом Вигертом, показало, что этот астероид удивительным образом сопровождает Землю: средний радиус ее орбиты практически равен земному, поэтому и периоды их обращения вокруг Солнца почти совпадают. Медленно-медленно астероид приближается к Земле, а сблизившись, чуть-чуть изменяет свою орбиту под действием сил земного тяготения. Если астероид отстает от Земли, то он приближается к ней спереди, и тяготение Земли его притормаживает. От этого размер орбиты астероида и период обращения по ней сокращаются, и он начинает опережать Землю, оказываясь, в конце концов, позади нее. Теперь притяжение Земли вызывает переход астероида на более высокую орбиту с большим периодом, и исходная ситуация повторяется. Если бы орбита астероида 3753 была близка к круговой, его траектория относительно Земли напоминала бы подкову. Но большой эксцентриситет ( = 0,515) и наклонение ( = 20°) орбиты астероида делают его движение еще более замысловатым. Испытывая влияние не только Солнца и Земли, но и всех прочих планет, он не может устойчиво двигаться по подковообразной орбите. Расчеты показывают, что 2500 лет назад астероид 3753 пересек орбиту Марса, а около 8000 года он должен пересечь орбиту Венеры; при этом вполне возможен переход под влиянием ее тяготения на новую орбиту и даже столкновение с планетой.
5
Рисунок 4.11.2.5.
Жителям Земли важно знать астероиды, орбиты которых близко подходят к ней. Выделяют три семейства астероидов (по их типичным представителям):
1221 Амур ; орбита в перигелии почти касается Земли;
1862 Аполлон ; орбита в перигелии заходит за орбиту Земли;
2962 Атон ; семейство пересекают земную орбиту.
Некоторые астероиды движутся в резонансе сразу с несколькими планетами. Впервые это было замечено в движении астероида Торо. Он совершает 5 орбитальных оборотов приблизительно за то же время, как Земля – 8, Венера – 13. Перигелий астероида Торо находится между орбитами Венеры и Земли. Другой астероид, Амур, движется в резонансе с Венерой, Землей, Марсом и Юпитером, совершая 3 своих оборота за то же время, за которое Венера совершает 13 оборотов, Земля – 8 оборотов; резонанс с Марсом 12:17 и с Юпитером 9:2. Очевидно, такое движение предохраняет астероиды от захвата гравитационным полем планеты и продляет им жизнь.
Многие астероиды находятся за орбитой Юпитера. В 1977 обнаружили астероид 2060 Хирон , орбита которого следующая: перигелий внутри орбиты Сатурна 8,51 а. е., афелий около орбиты Урана 19,9 а. е. Эксцентриситет орбиты Хирона равен 0,384.
Вблизи перигелия у Хирона появляется кома и хвост. Однако размеры и масса Хирона намного больше размеров обычных комет. В древнегреческой мифологии Хирон – получеловек-полулошадь; космический Хирон – то ли астероид, то ли комета. Сейчас такие объекты называются кентаврами.
В 1992 году были обнаружены еще более далекие объекты, размерами более 200 км, находящиеся далеко за орбитами Нептуна и Плутона. Общая численность тел в поясе Койпера, по расчетам специалистов, больше в несколько раз, чем число астероидов между орбитами Марса и Юпитера.
6
Рисунок 4.11.2.6.
В 1993 году межпланетный аппарат «Галилео», пролетая мимо астероида 243 Ида , обнаружил малый спутник диаметром 1,5 км, получивший название Дактиль, который обращается вокруг 243 Иды на расстоянии около 100 км. Это был первый случай открытия спутника у астероида. Затем пришло сообщение из Южной Европейской обсерватории в Ла-Силья (Чили) о нахождении второго спутника, на этот раз у астероида 3671 Дионис . В настоящее время известны 7 астероидов, имеющие маленькие спутники.
Дионис попал в список кандидатов на исследование, поскольку принадлежит к особой группе астероидов, периодически пересекающих орбиту Земли и имеющих шанс столкнуться с нашей планетой. Прототипом этой группы стал открытый в 1934 году астероид 1862 Аполлон, поэтому все астероиды с такими орбитами относят теперь к группе Аполлона. Дионис сближается с Землей один раз в 13 лет. Как раз это и произошло 6 июля 1997 года, когда он прошел на расстоянии 17 млн. км от Земли. По тепловому излучению Диониса астрономы определили, что его поверхность очень светлая, хорошо отражающая солнечные лучи, а диаметр около 1 км. Напомним, что астероид Ида, у которого впервые был обнаружен спутник, имеет диаметр 50 км.
7
Рисунок 4.11.2.7.
В 1992 году на расстоянии всего 2,5 млн. км от Земли прошел астероид Тутатис. Он оказался образованным как бы двумя глыбами, размеры которых 2 км и 3 км. С тех пор появился термин: контактно-двойные астероиды .
Пока рано рассуждать о происхождении двойных, а возможно, и более сложных астероидов. Необходимо накопить наблюдательные данные. Но ясно одно: чем сложнее космическая система, тем более ценную информацию несет она о своем происхождении и эволюции.
Астрономы нашли уже более тысячи астероидов, пересекающих орбиту Земли. Возможно, в будущем ученым придется немало поработать, чтобы предотвратить столкновение какого-нибудь из них с нашей планетой.