Видимые движения планет и конфигурации планет
называют характерные взаимные расположения планет Земли и Солнца.
Все планеты относительно Земли делятся на внутренние (орбиты которых располагаются внутри земной орбиты) и внешние. К внутренним планетам относятся Венера й Меркурий, к внешним — все остальные. Для внутренних планет характерна конфигурация соединения.
называется такое положение планет, когда внутренняя планета находится либо между Землей
и Солнцем, либо за Солнцем. В таких случаях она невидима. Положение планеты между Землей и Солнцем называется ; в нем планета находится наиболее близко к Земле. Нахождение планеты за Солнцем называется , причем планета
максимально удалена от Земли.
Внутренние планеты не отходят от Солнца на большие углы (максимальный угол для Меркурия составляет 28°, для Венеры — 48°). Наибольшие отклонения планет от Солнца на запад называются , на восток — .
Конфигурации планет
Для внешних планет также возможна конфигурация соединения (положение «за Солнцем»). При этом они невидимы для наблюдателя с Земли, поскольку теряются в лучах Солнца. Положение внешних планет на прямой Земля-Солнце называется . Это наиболее удобная конфигурация для наблюдений планеты.
Периоды обращения планет
Синодическим периодом планеты называется промежуток времени, протекающий между повторениями ее одинаковых конфигураций.
Скорость движения планет тем больше, чем они ближе к Солнцу. Поэтому после противостояния Земля станет обгонять те планеты, которые находятся дальше от Солнца. Со временем снова произойдет противостояние, поскольку Земля обгоняет планету на полный оборот.
Можно сказать, что — это промежуток времени, по истечении которого Земля обгоняет планету на 360° в их движении вокруг Солнца.
— это время, по прошествии которого для наблюдателя, находящегося на Солнце, планета возвращается к той же самой звезде.
Между синодическим (S, в сутках) и сидерическим (T, в сутках) месяцами существует соотношение. Для планет, находящихся между Солнцем и Землей:
Законы Кеплера
Иоганн Кеплер (1571—1630 гг.) открыл свои законы, изучая периодическое обращение Марса вокруг Солнца.
: каждая планета обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Ближайшая к Солнцу точка орбиты называется , а самая далекая от него точка — . Степень вытянутости эллипса характеризуется его эксцентриситетом.
: радиус- вектор планеты за одинаковые промежутки времени описывает равные площади. Если рассмотреть движение планеты, то дуги, описанные планетой за одинаковые промежутки времени в различных местах орбиты, различны, хотя ограничивают равные площади. Следовательно, линейная скорость движения планеты неодинакова в разных точках ее орбиты. Скорость планеты при движении ее по орбите тем больше, чем ближе она к Солнцу. В перигелии скорость планеты наибольшая.
Таким образом, второй закон Кеплера количественно определяет изменение скорости движения планеты по эллипсу.
Второй закон Кеплера
: квадраты звездных периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит. Если большую полуось орбиты и звездный период обращения одной планеты обозначить соответственно через a1, T1, а другой планеты — через a2, T2, то формула третьего закона будет такова:
Третий закон Кеплера связывает длины больших полуосей планетных орбит с длиной большой полуоси земной орбиты. В астрономии эта длина принята за основную единицу измерения расстояний — (а. е.).
Источник
Как называют характерные расположения планеты относительно солнца
§ 11. К онфигурация планет. С инодический период
1. Конфигурация планет и условия их видимости
У словия видимости планет Подробные сведения о положении планет и условиях их видимости даются в «Школьном астрономическом календаре» на каждый учебный год. Эту информацию можно найти и в Интернете. меняются по-разному: если Меркурий и Венеру можно видеть только утром или вечером, то остальные — Марс, Юпитер и Сатурн — бывают видны также и ночью. По временам одна или несколько планет могут быть вовсе не видны, поскольку они располагаются на небе поблизости от Солнца. В этом случае говорят, что планета находится в соединении с Солнцем. Если же планета располагается на небе вблизи точки, диаметрально противоположной Солнцу, то она находится в противостоянии . В этом случае планета появляется над горизонтом в то время, когда Солнце заходит, а заходит она одновременно с восходом Солнца. Следовательно, всю ночь планета находится над горизонтом.
Соединение и противостояние, а также другие характерные расположения планеты относительно Солнца называются конфигурациями . Внутренние планеты (Меркурий и Венера), которые всегда находятся внутри земной орбиты, и внешние, которые движутся вне её (все остальные планеты), меняют свои конфигурации по-разному. Названия различных конфигураций внутренних и внешних планет, которые характеризуют расположение планеты относительно Солнца на небе, приведены в таблице и на рисунке 3.4.
Рис. 3.4. Конфигурации внутренней и внешней планеты
Источник
Контрольная работа по теме «Солнечная система»
Контрольная работа по теме «Солнечная система»
1 вариант
1. Самая Большая планета Солнечной системы?
1. Уран
2. Нептун
3. Сатурн
4. Юпитер
2. По каким орбитам движутся планеты?
A. круговым; B. гиперболическим; C. эллиптическим; D. параболическим.
3. Самый большой спутник в Солнечной системе:
1. Ио
2. Луна
3. Ганимед
4. Европа
4. Первой космической скоростью является:
A. скорость движения по окружности для данного расстояния относительно центра;
B. скорость движения по параболе относительно центра;
C. круговая скорость для поверхности Земли;
D. параболическая скорость для поверхности Земли.
5. Пояс астероидов расположен:
1. между орбитами Марса и Юпитера
2. за орбитой Плутона
3. между солнцем и Меркурием
6. Сколько всего планет в Солнечной системе?
1. пять
2. шесть
3. семь
4. восемь
5. девять
7. Когда Земля вследствие своего годичного движения по орбите ближе всего к Солнцу?
A. летом; B. в перигелии; C. зимой; D. в афелии.
8. Характерные расположения планет относительно Солнца, называются…
A. соединениями; B. конфигурациями; C. элонгациями; D. квадратурами.
9. Второй закон Кеплера, говорит о том, что:
A. каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце;
B. Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади;
C. Квадраты сидерических периодов обращений двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.
10. Какая планета Солнечной системы не испытывает суточных колебаний температуры из-за «парникового эффекта»?
1. Меркурий
2. Венера
3. Земля
4. Юпитер
5. Марс
11. Планета, которая имеет два спутника — Фобос и Деймос
1. Марс
2. Плутон
3. Меркурий
12. Когда Земля вследствие своего годичного движения по орбите ближе всего к Солнцу?
1. Летом
2. В перигелии
3. Зимой
4. В афелии
13. Третий уточненный Закон И. Кеплера используется в основном для определения:
1. Расстояния
2. Периода
3. Массы
4. Радиуса
14. Как изменяются периоды обращения планет с удалением их от Солнца?
A. не меняются; B. уменьшаются; C. увеличиваются.
15. Астероиды – это
A. мельчайшие твердые частички;
B. достаточно крупные тела неправильной формы, обращающиеся вокруг Солнца, между орбитами Марса и Юпитера.
C. крупные тела правильной формы обращающиеся вокруг Солнца;
D. мельчайшие тела неправильной формы, обращающиеся вокруг Солнца
16. Упавшие на Землю космические тела называют:
A. малыми планетами; B. кометами; C. метеорами; D. метеоритами.
17. Хвост кометы состоит:
A. льда и мелкой пыли;
B. газа и мелкой пыли;
C. крупных твердых частиц и льда;
D. из крупных твердых частиц льда и газов.
18. Укажите солнечные явления, определения которых даны:
A. В фотосфере яркая область, окружающая солнечное пятно, которая появляется на спектрогелиограмме.
B. Светлые фотосферные пятна, которые выглядят как рисовые зёрна.
C. Тёмные, относительно холодные области на яркой фотосфере.
D. Массы яркого газа, как пламя, поднимающиеся на сотни тысяч километров над нимбом Солнца.
E. Огромные, короткоживущие, взрывчатые выбросы света и вещества.
1. Вспышка; 2. Гранулы; 3. Флоккул; 4. Протуберанцы; 5. Пятна;
19. По современным научным данным возраст Солнца составляет…
A. 2 миллиарда лет B. 5 миллиардов лет C. 500 миллионов лет D. 100 миллионов лет
20. В какой части Солнца протекают термоядерные реакции?
A. в ядре; B. в короне; C. в протуберанцах.
21. Какой слой Солнца является основным источником видимого излучения?
A. Хромосфера; B. Фотосфера; C. Солнечная корона.
22. Каково внутреннее строение Солнца?
A. Ядро, кора.
B. Хромосфера, фотосфера, солнечная корона.
C. Зона ядерных реакций, зона лучистой энергии, зона конвекции.
2 вариант
1. Какая планета самая большая в Солнечной системе?
1. Сатурн
2. Земля
3. Юпитер
4. Нептун
2. Ученый, доказавший движение планет вокруг Солнца.
1. Николай Коперник
2. Джордано Бруно
3. Галилей Галилео
4. Иоганн Кеплер
3. По каким орбитам движутся планеты?
1. круговым
2. гиперболическим
3. эллиптическим
4. параболическим
4. Какая по счету от Солнца планета Земля
1. первая
2. вторая
3. третья
4. четвертая
5. пятая
5. Меркурий по строению, рельефу, теплопроводности больше всего похож на…
1. Венеру
2. Луну
3. Марс
4. Юпитер
5. Нептун
6. Отношение кубов больших полуосей планет равно 64. Чему равно отношение их периодов обращения вокруг Солнца?
7. Чему равно значение астрономической единицы?
1. 150 млн. км
2. 149,6 млн. км
3. 149,4 млн. км
4. 148,6 млн. км
8. У какой планеты наибольшее количество спутников?
1. Уран
2. Юпитер
3. Сатурн
9. Первый закон Кеплера, говорит о том, что:
A. каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце;
B. Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади;
C. Квадраты сидерических периодов обращений двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.
10. Угол, под которым со светила был виден радиус Земли, называется…
A. западной элонгацией;
B. восточной элонгацией;
C. горизонтальным параллаксом; D. вертикальным параллаксом.
11. В 1516 году Н. Коперник обосновал гелиоцентрическую систему строения мира, в основе которой лежит следующее утверждение:
A. Солнце и звёзды движутся вокруг Земли;
B. Планеты движутся по небу петлеобразно;
C. Планеты, включая Землю, движутся вокруг Солнца;
D. Небесная сфера вращается вокруг Земли.
12. «Парящими в воздухе» принято называть:
A. малые планеты; B.кометы; C.метеоры; D.метеориты.
13. Космические частицы раскаляются и вспыхивают в результате трения об атмосферу на высоте:
A. 110-130 км; B.80-100 км; C.50-70 км; D.20-40 км.
14. Звездоподобными называют:
A. астероиды; B. кометы; C. метеоры; D. метеориты.
15. Самая известная комета –это:
A. Веста; B. Галлея; C. Донати; D. Аренда-Роланда.
16. Что такое активность Солнца? Какова её периодичность?
A. Образование на Солнце большого количества пятен, факелов, вспышек. Солнечная активность повторяется с периодом 1 000 лет.
B. Появление солнечного затмения. Период 100 лет
C. Смена дня и ночи.
D. Образование на Солнце большого количества пятен, факелов, вспышек. Солнечная активность повторяется с периодом 11 лет.
17. Что собой представляет фотосфера? Какова её средняя температура?
A. Это нижний слой солнечной атмосферы, состоящий из ионизированных газов , преимущественно водорода; температура этой плазмы достигает десятков тысяч градусов.
B. Это верхняя часть солнечной атмосферы, состоящая из разреженной плазмы, имеющей температуру около миллиона градусов и являющейся основным источником радиоизлучения.
C. Это видимая поверхность Солнца, излучающая почти всю приходящую к нам энергию;. Этот слой имеет температуру 6 000 К, зернистую структуру (гранулы) толщиной примерно 300 км.
D. Это ядро, в котором происходят ядерные реакции.
18. Какое действие на Землю оказывает активное Солнце?
A. Появление радуги.
B. Появление магнитных бурь, полярных сияний, воздействий на органическую жизнь.
C. Смена дня и ночи.
D. Активность Солнца не влияет на Землю из-за большого расстояния.
19. Какая температура (предположительно) в центре Солнца?
A. 6 000 К B. 15 000 000 К C. 4000 К D. 3000К
20. Как изменяются периоды обращения планет с удалением их от Солнца?
A. не меняются; B. уменьшаются; C. увеличиваются.
21. Каково внутреннее строение Солнца?
A. Ядро, кора.
B. Хромосфера, фотосфера, солнечная корона .
C. Зона ядерных реакций, зона лучистой энергии, зона конвекции.
22. Когда Земля вследствие своего годичного движения по орбите ближе всего к Солнцу?
1. Летом
2. В перигелии
3. Зимой
4. В афелии
Источник
Лекция. «Конфигурация планет Солнечной системы»
Лекция. «Конфигурация планет Солнечной системы»
Все вы хорошо знаете, что в нашей Солнечной системе, помимо Земли, принято выделять ещё 7 больших планет: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Все они, как и наша планета, обращаются вокруг центрального тела нашей системы — Солнца. Все планеты Солнечной системы принято разделять на нижние и верхние.
Нижними называются планеты, орбиты которых расположены ближе к Солнцу, чем орбита Земли (это Меркурий и Венера).
Следовательно, если орбита планеты будет находиться за орбитой Земли, то она будет называться верхней (это Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун).
Конечно же из-за разной удалённости от Солнца, а также различной орбитальной скорости, условия видимости всех планет с Земли меняются по-разному. Поэтому принято выделять некоторые характерные взаимные расположения планет, Земли и Солнца, которые называются конфигурациями.
Ясно, что условия видимости планеты в той или иной конфигурации зависят от её расположения по отношению к Солнцу, которое освещает планету, и Земли, с которой мы эту планету наблюдаем.
В связи с этим, например, для нижних планет выделяют верхние и нижние соединения, а также элонгации.
Соединением называется расположение небесных тел, при котором имеет место совпадение их долгот (обычно планет или планеты и Солнца), с точки зрения земного наблюдателя.
В нижнем соединении планета находится ближе всего к Земле. А в верхнем — наиболее удалена от неё.
При соединениях, как правило, планеты не видны, поскольку они прячутся либо за Солнцем, либо в его лучах.
Элонгацией называется такое положение планеты, при котором для земного наблюдателя её угловое расстояние от Солнца максимально.
Из-за того, что орбиты планет не являются круговыми, наибольшие элонгации не имеют постоянного значения. Так у Венеры они колеблются в пределах от 45 о до 48 о градусов. А у Меркурия всего от 18 о градусов до 28°. Так как Меркурий и Венера не отходят далеко от Солнца, то ночью они не видны.
При этом продолжительность их утренней или вечерней видимости не превышает четырёх часов для Венеры и полутора часов для Меркурия. Иногда Меркурий и вовсе не виден, так как его время восхода и захода приходится на светлое время суток.
Также принято различать восточную и западную элонгации. В восточной элонгации планету можно наблюдать на небе вечером после захода Солнца, а в западной — утром перед восходом Солнца.
Что касается верхних планет, то для них конфигурация несколько иная. Так, например, если планета находится вблизи точки, диаметрально противоположной Солнцу, то такая конфигурация называется противостоянием.
Это наиболее благоприятное время для наблюдения планеты, так как она располагается ближе всего к Земле и повёрнута к ней своей освещённой стороной. При этом её верхняя кульминация часто происходит около полуночи.
В верхнем соединении планета наиболее удалена от Земли и наблюдать её в это время невозможно, так как она теряется в лучах нашей звезды.
Внешняя планета может находиться на любом угловом расстоянии от Солнца (в пределах 0—180 о ). Но если угол между направлениями с Земли на верхнюю планету и на Солнце составляет 90°, то говорят, что планета находится в квадратуре.
Как и в случае с элонгацией, принято различать западную и восточную квадратуры.
Конечно же из-за обращения всех планет вокруг Солнца их конфигурации периодически повторяются. А промежуток времени между двумя последовательными одноименными конфигурациями планеты (например, верхними соединениями) называется её синодическим периодом. Проще говоря, это промежуток времени, по истечении которого планета (или другое тело Солнечной системы) для наблюдателя с Земли возвращается в прежнее положение относительно Солнца.
Синодические периоды планет были рассчитаны ещё в глубокой древности, когда считалось, что все тела обращаются вокруг Земли. Однако мы уже знаем, что Земля не является неподвижным телом, а вместе с остальными планетами движется вокруг Солнца. Так вот, промежуток времени, в течение которого планета
совершает один полный оборот вокруг Солнца по орбите относительно звёзд, называется звёздным или сидерическим периодом обращения планеты.
Часто, для простоты, сидерический период называют годом. К примеру, Земной год, Меркурианский год, Юпитерианский год и так далее.
Сидерический период обращения планеты вокруг Солнца с движущейся Земли определить невозможно, так как к его окончанию Земля успевает сместиться в новую точку пространства, и проекция планеты на фон неподвижных звёзд также оказывается смещённой. Получится, что планета может не дойти либо перейти ту точку среди звёзд, откуда было замечено начало её движения. Но между синодическим (то есть видимым) и сидерическим (то есть истинным) периодами планет существует взаимосвязь. Установим её.
Уравнение синодического движения верхних планет можно получить аналогичными рассуждениями. Единственное отличие состоит в том, что их сидерический период обращения больше сидерического периода Земли. Поэтому для верхних планет уже Земля, забега вперёд, совершает один оборот вокруг Солнца и догоняет планету.
Источник