Почему планеты вращаются вокруг Солнца?
Сегодня нет ни малейших сомнений в том, что Земля вращается вокруг Солнца. Если еще не так давно, в масштабах истории Вселенной, люди были уверены, что центром нашей Галактики является Земля, то сегодня нет никаких сомнений, что все происходит с точностью до наоборот.
От Птолемея до Ньютона
Представления о том, как расположены планеты на небосводе первым в своем трактате «Великое математическое построение по астрономии», высказал древнегреческий астроном Птолемей. Он первым предположил, что они совершают свои движения по кругу. Но Птолемей ошибочно считал, что все планеты, а также Луна и Солнце движутся вокруг Земли. Долгое время его трактат считался общепринятым как в арабском, так и западном мире.
Точку в этом спорном для человечества факте поставил Николай Коперник. Польский астроном создал свою гелиоцентрическую систему, в которой убедительно доказал, что Земля не является центром Вселенной, а все планеты, по его твердому убеждению, вращаются по орбитам вокруг Солнца. Работа польского ученого «О вращении небесных сфер», была издана в немецком Нюрнберге в 1543 году.
После смерти Коперника его труды продолжил датчанин Тихо Браге. Астроном, являющийся весьма состоятельным человеком, оборудовал принадлежащий ему остров, внушительными бронзовыми кругами, на которые наносил результаты наблюдения за небесными телами. Результаты, полученные Браге, помогли в исследовании математику Иоганну Кеплеру,который вывел три своих знаменитых закона движения планет.
Англичанин Исаак Ньютон, открыв закон всемирного тяготения, существенно продвинул представления человечества об эллиптических орбитах небесных тел. Его объяснения, что приливы и отливы на Земле происходят под влиянием Луны, оказались убедительными для научного мира.
Почему планеты вращаются вокруг Солнца
Как Земля, так и все остальные планеты нашей солнечной системы движутся по своей траектории вокруг Солнца. Скорость их движения и траектория могут быть разными, однако все они держатся у нашего естественного светила.
Движение планет по орбите вокруг Солнца происходит под воздействием двоих сил:
- до центровой (сила тяготения Солнца);
- от центровой (силы инерции во время поступательного движения).
Срок, за который планеты совершают полный оборот вокруг Солнца, естественно различный. У Меркурия, самой ближней к звезде, он составляет 88 земных суток. Наша Земля проходит цикл за 365 дней и 6 часов. Самая крупная в Солнечной системе планета Юпитер завершает свой оборот за 11,9 земных лет. Ну а у Плутона, — наиболее удаленной от Солнца планеты оборот и вовсе составляет 247,7 года. +
Закон всемирного тяготения
Солнце является самым крупным объектом в нашей галактике. Масса нашего светила в разы превышает массу всех остальных тел в совокупности. А в физике, как известно, действует сила всемирного тяготения, которую никто не отменял, в том числе, и для Космоса.
Ее закон гласит, что тела с меньшей массой притягиваются к телам с большей массой. Именно поэтому все планеты, спутники и другие космические объекты и притягиваются к Солнцу, самому крупному из них.
Сила тяготения, к слову, аналогичным образом работает и на Земле.
Вспомните, что происходит с теннисным мячиком, брошенным в воздух. Он падает, притягиваясь к поверхности нашей планеты.
Понимая принцип стремления планет к Солнцу, возникает очевидный вопрос: почему они не падают на поверхность звезды, а движутся вокруг нее по собственной траектории. И этому также имеется вполне доступное объяснение.
Инерция
Согласно теории об образовании нашей звезды, около 4,57 млрд. лет назад в космосе возникло огромное количество пыли, которое постепенно превратилось в диск, а затем – в Солнце. Внешние частички этой пыли стали соединяться между собой, образуя планеты. Уже тогда они по инерции начали вращаться вокруг звезды и продолжают двигаться по той же траектории и сегодня.
Следует также учесть, что все планеты в нашей Солнечной системе движутся, не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс. Каждая при этом, вращаясь вокруг своей оси, слегка раскачиваются (подобно юле). К тому же и сама ось может ненамного смещаться.
Что же касается орбиты каждого из объектов, то траектория их движения зависит от скорости и массы. А эти показатели у всех объектов, как вы понимаете, разные. Вот почему Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, и никак иначе.
Таким образом, инерционное движение отдалят планету от Солнца, но до центровая сила искривляет траекторию и удерживает планету на орбите. Все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении, по тому же направлению и обращаются планеты вокруг своей оси (исключение Венера и Уран).
Практически каждая планета в период своего формирования подвергалась множеству ударов астероидов, в результате которых изменялась ее форма и радиус орбиты. Немаловажную роль играет также и тот факт близкого формирования группы планет и большого скопления космического мусора, в результате чего расстояние между ними минимальное, что, в свою очередь, приводит к нарушению гравитационного поля.
Движение планеты Земля вокруг Солнца и его значение
Земля как планета Солнечной системы по расчетам ученых сформировалась более 4,5 млрд лет назад. За это время расстояние от светила практически не изменялось. Скорость движения планеты и сила притяжения Солнца уравновесили ее орбиту. Она не идеально круглая, но стабильная.
Если бы сила притяжения светила была сильнее или скорость Земли заметно уменьшилась, то она бы упала на Солнце. В противном случае она рано или поздно улетела бы в космос, перестав быть частью системы.
Расстояние от Солнца до Земли делает возможным поддержание оптимальной температуры на ее поверхности.
Путь планеты вокруг светила называется орбитой. Траектория этого полета не идеально круглая. Она имеет эллипсность. Максимальная разница составляет 5 млн км.
Самая близкая точка орбиты к Солнцу находится на расстоянии 147 км. Она называется перигелием. Земля ее проходит в январе. В июле планета находится от светила на максимальном отдалении. Наибольшее расстояние — 152 млн км. Эта точка называется афелием.
Вращение Земли вокруг своей оси и Солнца обеспечивает соответственно смену суточных режимов и годовых периодов.
Вращение Земли вокруг Солнца
Для человека движение планеты вокруг центра системы незаметно. Это из-за того, что масса Земли огромна. Тем не менее каждую секунду мы пролетаем в пространстве около 30 км. Это кажется нереальным, но таковы расчеты. В среднем считается, что Земля находится от Солнца на расстоянии около 150 млн км. Один полный оборот вокруг светила она делает за 365 дней.
Точное расстояние, которое наша планета проходит за год, двигаясь вокруг светила, составляет 942 млн км. Мы вместе с ней движемся в пространстве по эллиптической орбите со скоростью 107 000 км/час. Направление вращения — с запада на восток, то есть против условной часовой стрелки.
Таким образом, наша планета находится в постоянном движении. Вместе с Солнцем она перемещается в космосе вокруг центра Галактики. А та, в свою очередь, движется во Вселенной. Но наибольшее значение для всего живого играет вращение Земли вокруг Солнца и собственной оси. Без этого движения условия на планете были бы непригодными для поддержания жизни.
Видео
Источник
Солнце, планеты и гравитация – описание, фото и видео
Гравитация — самая таинственная сила во Вселенной. Ученые до сих пор не знают ее природы. Но именно гравитация удерживает на орбитах планеты Солнечной системы. Не будь силы тяготения, планеты разлетелись бы от Солнца, как бильярдные шары от удара кием.
Гравитация – сила тяготения
Если же смотреть глубже, то станет ясно, что не было бы гравитации, не было бы и самих планет. Сила тяготения — притяжение материи к материи — это та сила, которая собрала вещество в планеты и придала им круглую форму.
Гравитация
Силы тяготения Солнца вполне хватает на то, что бы удерживать девять планет, десятки их спутников и тысячи астероидов и комет. Вся эта компания роем вращается вокруг Солнца, как мотыльки вокруг освещенного балкона. Если бы не было силы тяготения, эти планеты, спутники и кометы полетели бы каждый своим путем по прямой линии. Вместо этого они вращаются вокруг Солнца по своим орбитам, потому что Солнце силой своего притяжения постоянно искривляет их прямолинейную траекторию, притягивая к себе планеты, луны и кометы с астероидами.
Гравитация и расстояние между объектами
Планеты кружатся вокруг светила, подобно тому, как пони, катающие детей, ходят по кругу, привязанные к столбу в центре этого круга. Разница только в способе привязки. Космические тела привязаны к Солнцу невидимыми нитями гравитации. Правда, чем больше расстояние между объектами, тем меньше сила притяжения между ними. Солнце гораздо слабее притягивает планету Плутон, самую дальнюю в Солнечной системе, чем, скажем, Меркурий или Венеру. Сила гравитации уменьшается (или увеличивается) в зависимости от расстояния экспоненциально.
Что это значит? Если бы, например, Земля была удалена от Солнца в два раза больше, чем сейчас, то сила притяжения уменьшилась бы в четыре раза. Если увеличить расстояние между Солнцем и Землей в три раза, то сила тяготения уменьшилась бы в девять раз. И так далее. Если «отодвинуть» Землю достаточно далеко и свести практически к нулю силу тяготения, то Земля может разорвать путы солнечного притяжения и отправиться в самостоятельное межзвездное плавание.
Гравитация и масса тела
На силу гравитации влияет также масса тел, то есть количество вещества в них. Земля и Солнце взаимно притягивают друг друга, но поскольку масса Солнца намного больше, то оно притягивает Землю сильнее. Ученые считают, что гравитация формирует пространство, которое искривляется вокруг сгустков материи. Чем массивнее сгусток, тем больше искривляется пространство. Каким образом это происходит? Вместе с приятелем туго растяните на весу простыню. Положите на простыню тяжелый металлический шар. Простыня прогнется под тяжестью шара и примет его форму.
Если положить на простыню меньшие шары, то они скатятся к большому. По мнению ученых, нечто подобное происходит и со звездами. Они искривляют пространство, как шары простыню в вашем опыте, и заставляют другие объекты «скатываться» по направлению к ним.
Интересное видео о гравитации
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Как Солнце движется по орбите Млечного Пути
Во все времена вопрос о том, как устроена наша Галактика, был одним из самых актуальных. Все мы знаем о том, что наша Солнечная система состоит из восьми планет, которые двигаются по орбите вокруг Солнца. Но в этой статье вы сможете также узнать, как двигается само Солнце. Для начала давайте разберем принцип движения планет.
Почему планеты движутся вокруг Солнца?
Сказать, что планеты вращаются вокруг Солнца, это просто еще один из способов озвучить, что они находятся на орбите вокруг Солнца. Двигаясь вокруг Солнца по орбите, планета похожа на Луну или спутник НАСА, вращающийся вокруг Земли. Давайте подумаем о том, почему планета вращается вокруг Солнца, а не Солнце вокруг планеты. Легкий объект вращается вокруг более тяжелого, поэтому любая планета — это небесное тело, движущееся вокруг Солнца, так как эта звезда, безусловно, является самым тяжелым объектом в нашей Солнечной системе. Солнце в 1000 раз тяжелее, чем самая большая планета Юпитер, более чем в 300000 раз тяжелее Земли. По такому же принципу Луна и спутники двигаются вокруг Земли.
Исаак Ньютон
Но и теперь у нас все еще остается вопрос, почему что-то вращается вокруг чего-то другого. Причины сложны, но первое толковое объяснение дал один из величайших ученых, когда-либо существовавших. Это был Исаак Ньютон, который жил в Англии около 300 лет назад. Ньютон приобрел известность еще при жизни; многие восхищались его ответами на самые сложные и увлекательные научные вопросы того времени.
Ньютон понял, что причина, по которой планеты вращаются вокруг Солнца, связана с тем, почему объекты падают на Землю, когда мы их бросаем. Гравитация Солнца притягивает планеты так же, как гравитация Земли сбрасывает все, что не удерживается какой-либо другой силой, и удерживает нас с вами на земле. Тяжелые объекты притягивают сильнее, чем легкие, поэтому будучи самым тяжелым в нашей солнечной системе, Солнце оказывает самое мощное гравитационное притяжение.
Принцип постоянного движения планет
Теперь возникает следующий вопрос: если Солнце притягивает планеты, почему бы им просто не упасть и не сгореть? В дополнение к падению к Солнцу планеты движутся еще и в стороны. Это так же, как если бы у вас был вес на конце струны. Если вы поворачиваете его, вы постоянно притягиваете его к своей руке. Так и гравитация Солнца притягивает планету, но движение в сторону удерживает шар, вращающийся вокруг. Без этого бокового движения оно упало бы к центру; и без тяги к центру он полетел бы по прямой линии, что, конечно же, именно то, что произойдет, если вы отпустите струну.
Как двигается Солнце?
Наша Галактика вращается вокруг ее центра, который называется Млечным Путем. По вычислениям ученых, скоростью движения Солнца по орбите составляет около 828000 км/ч. Но даже при такой высокой скорости один проход вокруг Млечного Пути будет составлять 228 млн лет!
Млечный Путь — это спиральная Галактика. Ученые считают, что в его состав входят 4 рукава. Солнце (и, конечно же, остальная часть нашей солнечной системы) расположено недалеко от рукава Ориона, между Персеем и Стрельцом. Солнце движется по орбите на расстоянии около 30000 км от Млечного Пути.
Интересно отметить, что недавние исследования астрономов дают возможность предположить, что Млечный Путь на самом деле является спиральной Галактикой с перемычкой, а не просто спиральной Галактикой.
Как двигаются Солнце и наша Галактика вокруг млечного пути?
- Солнце вращает Землю каждые 24 часа. Само Солнце же вращается, но не с одинаковой скоростью по всей его поверхности. Движения солнечных пятен показывают, что Солнце вращается один раз каждые 27 дней на своем экваторе, но при этом только один раз в 31 день на его полюсах.
- Как уже говорилось, все звезды в Галактике вращаются вокруг Галактического центра, но не с одинаковым периодом. Звезды в центре имеют более короткий период, чем те, которые находятся дальше. Солнце находится во внешней части Галактики. Основываясь на показаниях расстояния и скорости, период прохода Солнечной системы вокруг Млечного Пути называется космическим годом. За 5 миллиардов лет жизни Солнце вращалось вокруг Галактики более 20 раз.
- Солнце движется вверх и вниз во время своего галактического вращения как карусель.
- Млечный Путь и Андромеда находятся в Местной группе. Вся Местная группа движется к скоплению Девы. Это заключение было предложено Лопесом Луисом.
В древние времена все представления о сущности Галактики были основаны на философии, поиске и представлении того, как части соединяются вместе. Используя такой подход, именно Аристотель выдвинул предположение, что все планеты вращаются вокруг совершенных кругов, а звезды заключены в совершенную сферу, охватывающую планету Земля. Формальные представления о принципе притяжения частиц, начиная с атомов, дали возможность понять человеку, что познание границ или же безграничности Галактики является одним из самых насущных вопросов человечества. Это дало огромный толчок в изучении устройства космического пространства.
Источник