Конфигурация планет соединение планет с солнцем

Конфигурации планет

Конфигурациями планет называют некоторые характерные взаимные расположения планет, Земли и Солнца.

Прежде всего заметим, что условия видимости планет с Земли резко различаются для планет внутренних, орбиты которых лежат внутри земной орбиты, и для планет внешних. (Венера и Меркурий — планеты внутренние, остальные — внешние.) Внутренняя планета может оказаться между Землей и Солнцем или за Солнцем. В таких положениях планета невидима, так как теряется в лучах Солнца. Эти положения называются соединениями планеты с Солнцем. В нижнем соединении планета ближе всего к нам, а в верхнем соединении она от нас всего дальше.

Легко видеть, что угол между направлениями с Земли на Солнце и на внутреннюю планету никогда не превышает определенной величины, оставаясь острым. Этот угол называется наибольшим удалением планеты от Солнца. Наибольшее удаление Меркурия доходит до 28°, Венеры до 48°. Поэтому внутренние планеты всегда видны вблизи Солнца либо утром в восточной стороне неба, либо в западной стороне неба вечером. Изза близости Меркурия к Солнцу увидеть Меркурий удается редко.

Венера отходит от Солнца на небе на больший угол, и она ярче всех звезд и планет. После захода Солнца она дольше остается на небе в лучах зари и даже на ее фоне видна отчетливо. Так же хорошо она бывает видна и в лучах утренней зари. Легко понять, что в южной стороне неба, и вообще среди ночи, ни Меркурия, ни Венеру увидеть нельзя.

Если, проходя между Землей и Солнцем, Меркурий или Венера проецируются на солнечный диск, то они тогда видны на нем как маленькие черные кружочки. Подобные прохождения по диску Солнца во время нижнего соединения Меркурия, и особенно Венеры, бывают редко.

Освещенное Солнцем полушарие внутренней планеты при разных положениях ее относительно Земли нам видно по разному. Поэтому для земных наблюдателей внутренние планеты меняют свои фазы, как Луна. В нижнем соединении с Солнцем планеты повернуты к нам своей неосвещенной стороной и невидимы. Немного в стороне от этого положения они имеют вид серпа. С увеличением углового расстояния планеты от Солнца угловой диаметр серпа убывает, а ширина его делается все большей. Когда угол при планете между направлениями на Солнце и на Землю составляет 90″, мы видим ровно половину освещенного полушария планеты. Полностью такая планета обращена к нам своим дневным полушарием в эпоху верхнего соединения. Но тогда она теряется в солнечных лучах и невидима.

Внешние планеты могут находиться по отношению к Земле за Солнцем (в соединении с ним), как Меркурий и Венера, и тогда они тоже теряются в солнечных лучах. Они могут находиться на прямой линии Земля — Солнце. Земля при этом оказывается между планетой и Солнцем. Такая конфигурация называется противостоянием. Она наиболее удобна для наблюдений. В самом деле, планета в это время ближе всего к Земле и в то же время повернута к ней всем своим освещенным полушарием. С другой стороны, находясь на небе в месте, противоположном Солнцу, планета бывает в верхней кульминации в полночь и, следовательно, долго видна и до и после полуночи.

Источник

Конфигурация планет соединение планет с солнцем

§ 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

Конфигурация планет и синодический период

Как известно, все объекты в нашей системе вращаются вокруг Солнца. Но не многие знают, какая вообще существует конфигурация планет Солнечной системы. Вот как раз об этом сегодня и пойдёт речь.

В действительности планетные тела разделяют на нижние и верхние.
Нижние или внутренние: Венера и Меркурий имеют орбиты, расположенные ближе к центральному светилу, чем земная.
А вот у верхних (внешних), наоборот, орбита находится за орбитой Земли. Собственно, к ним относятся Марс, Сатурн, Нептун, Уран и Юпитер.

Не стоит упускать из виду, что условия видимости небесных, в том числе и планетных тел изменяется с течением времени. Например, одни видны с Земли только утром или вечером, а другие можно наблюдать ночью.
Как оказалось, на условия видимости небесных тел с Земли влияет расстояние от Солнца, а также их орбитальные скорости. Но учёные смогли выделить некоторое типичное взаиморасположение объектов.

Венера (утренняя звезда)

Конфигурация планет Солнечной системы — это характерное взаимное расположение Солнца и планет на небесной сфере.

В зависимости от положения планеты относительно Солнца, освещающего её, и непосредственно Земли, откуда за ней наблюдают, видимость в определённой конфигурации меняется.
Между прочим, видимое передвижение верхних планет происходит без смены фаз. Правда, если они достигают диаметрально противоположной точки, то это уже называется противостоянием. По сути, они повернуты к нам освещённой стороной и в этот момент их лучше всего видно.

В то же время, для внутренних планет выделяют два вида соединений: нижние и верхние.
Стоит отметить, что соединение — это расположение небесных объектов с точкой совпадения их долготы во время наблюдения за ними с Земли. Другими словами, земной наблюдатель видит точку соединения, например, планеты и Солнца.
Причем в нижнем соединении планетное тело наиболее приближено к нам, а в верхнем, напротив, растёт удалённость от нас. Мы не можем заметить их при этом, поскольку либо их скрывает светило, либо его лучи.

Конфигурация внутренних планет

Синодический период

Помимо этого, есть такое положение планетных объектов, которое определяется как максимально угловое расстояние между ними и Солнцем. К слову, оно называется элонгация.
Для примера, с нашей планеты заметно перемещение Меркурия и Венеры, которое сопровождается сменой фаз. Поскольку они движутся недалеко от Солнца, и мы можем наблюдать их максимальное удаление от него. А вот в зависимости от направления их движения различают утреннюю (западную) и вечернюю (восточную) элонгацию.

По данным учёных, угловое расстояние планетных тел может составлять от 0 до 180 градусов. Когда угол между ними и земной точки, направленной на них равен 90 градусов, планета находится в квадратуре. Она так же, как элонгация, бывает западной и восточной.

Квадратура

В результате того, что все тела вращаются вокруг одного главного светила, та или иная конфигурация планет Солнечной системы периодически повторяется. Между тем, у каждой планеты этот период свой. И он зависит не только от вращения вокруг Солнца, но и от её собственного движения.

Синодический период планет — это интервал времени между двумя одинаковыми конфигурациями этих планет. К примеру, между нижними соединениями.

Так как синодические периоды обращения планет различные, учёные определили их для каждой отдельно.
Итак, в годах данный промежуток составляет: Меркурий — 0,317, Венера — 1,599, Марс — 2,135, Юпитер — 1,092, Сатурн — 1,035, Уран — 1,012 и Нептун — 1,006.
Не стоит путать, синодический и сидерический периоды. Первый отражает время между взаимным положением Солнца и планет. А второй промежуток, за который совершается полный оборот вокруг солнца.
Проще говоря, сидерический период — время, затраченное на одно обращение планеты вокруг Солнца. Также его называют годом.
В зависимости от объекта различают земной год, юпитерианский год и так далее.

Оборот планет вокруг Солнца

На самом деле, конфигурация планет Солнечной системы знакома людям ещё с древних времён. Как только начали обращать внимание на небо, на звёзды, на их движение и перемещение по небесной сфере.

Источник

§8.1. Конфигурации планет

Конфигурациями планет называют некоторые характерные взаимные расположения планет Земли и Солнца.

Прежде всего заметим, что условия видимости планет с Земли резко различаются для планет внутренних (Венера и Меркурий), орбиты которых лежат внутри земной орбиты, и для планет внешних (все остальные).

Внутренняя планета может оказаться между Землей и Солнцем или за Солнцем. В таких положениях планета невидима, так как теряется в лучах Солнца. Эти положения называются соединениями планеты с Солнцем. В нижнем соединении планета ближе всего к Земле, а в верхнем соединении она от нас дальше всего (рис. 26).

Рис. 26. Конфигурации планет.

Легко видеть, что угол между направлениями с Земли на Солнце и на внутреннюю планету никогда не превышает определенной величины, оставаясь острым. Этот предельный угол называется наибольшим удалением планеты от Солнца. Наибольшее удаление Меркурия доходит до 28°, Венеры — до 48°. Поэтому внутренние планеты всегда видны вблизи Солнца либо утром в восточной стороне неба, либо вечером в западной стороне неба Из-за близости Меркурия к Солнцу увидеть Меркурий невооруженным глазом удается редко (рис. 26 и 27).

Венера отходит от Солнца на небе на больший угол, и она бывает ярче всех звезд и планет. После захода Солнца она дольше остается на небе в лучах зари и даже на ее фоне видна отчетливо Также хорошо она бывает видна и в лучах утренней зари. Легко понять, что в южной стороне неба и среди ночи ни Меркурия, ни Венеру увидеть нельзя.

Рис. 27. Расположение орбит Меркурия и Венеры относительно горизонта для наблюдателя, когда Солнце заходит (указаны фазы и видимый диаметр планет в разных положениях относительно Солнца при одном и том же положении наблюдателя).

Если, проходя между Землей и Солнцем, Меркурий или Венера проецируются на солнечный диск, то они тогда видны на нем как маленькие черные кружочки. Подобные прохождения по диску Солнца во время нижнего соединения Меркурия и особенно Венеры бывают сравнительно редко, не чаще чем через 7—8 лет.

Освещенное Солнцем полушарие внутренней планеты при разных положениях ее относительно Земли нам видно по-разному. Поэтому для земных наблюдателей внутренние планеты меняют свои фазы, как Луна. В нижнем соединении с Солнцем планеты повернуты к нам своей неосвещенной стороной и невидимы Немного в стороне от этого положения они имеют вид серпа. С увеличением углового расстояния планеты от Солнца угловой диаметр планеты убывает, а ширина серпа делается все большей. Когда угол при планете между направлениями на Солнце и на Землю составляет 90°, мы видим ровно половину освещенного полушария планеты. Полностью такая планета обращена к нам Своим дневным полушарием в эпоху верхнего соединения. Но тогда она теряется в солнечных лучах и невидима.

Внешние планеты могут находиться по отношению к Земле за Солнцем (в соединении с ним), как Меркурий и Венера, и тогда они тоже теряются в солнечных лучах Но они могут находиться и на продолжении прямой линии Солнце — Земля, так что Земля при этом оказывается между планетой и Солнцем. Такая конфигурация называется противостоянием. Она наиболее удобна для наблюдений планеты, так как в это время планета, во-первых, ближе всего к Земле, во-вторых, повернута к ней своим освещенным полушарием и, в-третьих, находясь на небе в противоположном Солнцу месте, планета бывает в верхней кульминации около полуночи и, следовательно, долго видна и до и после полуночи.

Моменты конфигураций планет, условия их видимости в данном году приводятся в «Школьном астрономическом календаре».

Источник

Конфигурации планет

Внутренние планеты

Внутренними планетами называются планеты, большая полуось орбиты которых меньше большой полуоси орбиты Земли. Отсюда следует, что для наблюдателя на Земле внутренними планетами являются лишь Венера и Меркурий, остальные относятся к внешним. Для таких планет выделяют 3 основные конфигурации: верхнее соединение (1), нижнее соединение (2) и максимальная элонгация. Различают две максимальные элонгации —- западную (3) и восточную (4), когда планета наблюдается к западу и к востоку от Солнца соответственно.Внутрення планета находится в верхнем соединении когда Земля, Солнце и планета лежат на одной прямой, при этом планета и Земля располагаются по разные стороны от Солнца. Если пренебречь наклоном орибит планет к плоскости эклиптики, то для наблюдателя на Земле планета находится точно за Солнцем.

Нижнее соединение внутренней планеты происходит когда Земля, Солнце и планета, также как и в случае верхнего соединения, располагаются на одной прямой, но для нижнего соединения планета должна находиться между Солнцем и Землей. Если бы орбиты всех планет лежали в одной плоскости, тогда в момент каждого нижнего соединения внутренней планеты наблюдалось бы ее прохождение по диску Солнца для наблюдателя на внешней планете.

Элонгацией планеты называется угол Солнце — Земля — планета, отсюда очевидно, что максимальная элонгация внутренней планеты наблюдается в момент, когда прямая Земля — планета является касательной к орбите планеты, то есть угол Солнце — планета — Земля является прямым.

Внешние планеты

Внешними планетами называются планеты, большая полуось орбиты которых больше большой полуось орбиты Земли. Для таких планет также существуют 3 основные конфигурации: соединение (1), противостояние (2) и квадратура. Квадратура бывает западная (3) и восточная (4), в какой именно квадратуре находится внешняя планета определяется анологично максимальной элонгации.Соединение внешней планеты, подобно верхнему соединению внутренней планеты, наблюдается в момент, когда Солнце, Земля и планета находятся на одной прямой, при этом Солнце находится между планетой и Землей. В этот момент для наблюдателя на внешней планете Земля, являясь нижней планетой, наблюдается в верхнем соединении.

Аналогично, когда планета, Солнце и Земля располагаются на одной прямой, но Солнце и планета лежат по разные
стороны от Земли, считатется, что внешняя планета находится в противостоянии. Земля же находится в нижнем соединении для наблюдателя на вненей планете, наблюдаемой в противостоянии.

Квадратурой называется конфигурация, когда угол между направлениями на планету и Солнце (угол Солне — Земля — планета) является прямым. Стоит заметить, что для наблюдателя на планете Земля будет наблюдаться в максимальной элонгации, причем если планета с Земли наблюдалась в восточной квадратуре, тогда Земля будет в западной максимальной элонгации и наоборот.

Справочные данные

Задачи

Чему равна наибольшая элонгация Венеры при наблюдении с Сатурна?

Определите, на сколько Марс ближе Юпитера к Земле в момент, когда они одновременно находятся в квадратуре и какое расстояние разделяет их в пространстве. Орбиты считать круговыми, наклоном пренебречь.

Определите расстояние между Сатурном и Землей, если и с той и другой планеты Венера наблюдается в западной элонгации. Орбиты считать круговыми, наклоном пренебречь.

Земля при наблюдении с Марса находится в восточной элонгации, а с Меркурия в восточной квадратуре. Определите расстояние, которое отделяет Меркурий от Марса в пространстве.

Марс находится в западной квадратуре при наблюдении с Земли, а для наблюдателя на Марсе Меркурий находится в восточной элонгации. Как долго будет идти сигнал со спутника на на орбите вокруг меркурия до приемника на Земле?

Венера находится в наибольшей восточной элонгации, а фаза Луны равно 0.75. Сколько времени будет идти сигнал от нашего спутника до Венеры? Движением планет в этот промежуток времени пренебречь.

Со спутника, летающего по круговой орбите вокруг Солнца, однажды была зафиксирована следующая ситуация: угловой радиус Земли примерно в 2 раза больше радиуса Марса; Меркурий проходит по диску Солнца. По данным марсохода Opportunity, Земля находилась в соеди- нении с Солнцем, а Меркурий в элонгации. Через какое время Земля, спутник и Солнце окажутся на одной прямой?

На круговой орбите между Юпитером и Марсом обращается небольшой спутник. Он передаёт данные, что для него Венера находится в восточной элонгаии, а Меркурий в западной. Бегемот, живущий на Сатурне видит, что Венера находится в восточной элонгации, а Земля в западной. А для Змеи, живущей на Юпитере, Земля и Меркурий находятся в восточных элонгациях. Найдите угловое расстояние между Спутником и Юпитером для Бегемота, и угловое расстояние между Сатурном и Спутником для Змеи.

Источник