Угловое расстояние планеты от солнца равно 55 какая это планета

Расстояние планет от Солнца

Солнечная система – система вращающихся вокруг Солнца естественных космических объектов, среди которых можно выделить: планеты (обычные, карликовые) и спутники, малые космические тела (астероиды, кометы, метеориты и пр.). Самыми крупными из них (не считая звезды) являются планеты, поэтому их начали наблюдать ещё до нашей эры. С появлением телескопов и дальнейшим развитием астрономии люди, первым делом, захотели узнать, как далеко находятся эти планеты, возможны ли в далёком будущем путешествия к ним. Расстояние планет от Солнца уже известно учёным, каждый школьник может легко рассказать о том, в каком порядке от звезды расположены эти массивные тела. В этой статье мы повторим основы астрономии и узнаем несколько интересных фактов о каждой из планет.

Планеты земной группы

Планеты земной группы – планеты небольших размеров, состоящие преимущественно из железа и силикатов. Характерным признаком является малое количество спутников или полное отсутствие, а также малая удалённость планет от Солнца. К таким объектам относятся: Меркурий, Венера, Земля и Марс.

Меркурий. В таблице приведены расстояния от Солнца до других тел, по которым видно, что Меркурий – самая близкая к звезде планета. Удалена от центра Солнечной системы примерно на 0,387 а.е. По своему виду космическое тело напоминает Луну, так как также испещрено кратерами. Из-за близкого расположения звезды атмосфера сильно разряжена, а температуры на поверхности достигают 700 К. Планета была названа в честь древнеримского бога торговли Меркурия, из-за того, что та движется по небесной сфере быстрее остальных. Нет спутников.

Венера. Вторая по удалённости планета. Расстояние до центра составляет примерно 0,72 а.е. Названа в честь древнеримской богини любви. Не имеет спутников. Главной особенностью является её плотная атмосфера, из-за чего создаётся парниковый эффект, который вместе с близостью к звезде даёт крайне высокие температуры на поверхности – до 737 К.

Земля. Третья планета, являющаяся родной всему человечеству. В таблице приведены расстояния от Солнца до космических тел, по которым можно понять, что между звездой и Землёй ровно 1 а.е. Но почему? Астрономическая единица (а.е.) – принятая учёными величина, равная большой полуоси орбиты Земли, с помощью которой мерят крупные расстояния. Именно по этой причине только в этой графе таблицы указано целое значение. Спутник – Луна.

Марс. Четвёртая или же Красная планета. Является заключительной в этом списке. Расстояние до центра составляет 1,5 а.е. Кровавый цвет обусловлен содержанием в песчаной поверхности Марса большого количества железа. Именно из-за того цвета объект назвали именем бога войны. Два спутника – Фобос и Деймос.

В таблице приведены расстояния от Солнца до планет Солнечной системы

Планеты-гиганты

Газовые гиганты, состоящие преимущественно из водорода и гелия, к которым относятся: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Характерной для них является эллиптическая орбита и обилие спутников.

Юпитер. Пятая по счёту планета. Примечательна тем, что имеет самый большой размер из всех тел Солнечной системы (за исключением звезды), из-за чего и была названа в честь верховного древнеримского бога. Среднее расстояние до центра – 5,2 а.е. Имеет целых 63 спутника.

Сатурн. Шестая планета Солнечной системы. В таблице приведены расстояния от Солнца до объектов, из которых можно узнать, что это тело удалено в среднем на 9,54 а.е. от звезды. Особенностью данного тела является её сильная сдавленность с полюсов, а также наличие ярких колец. Стоит отметить, что кольца есть у всех газовых гигантов, но их, как правило, почти не видно. Последние исследования показали о наличии 82 спутников, крупнейший из которых – Титан.

Уран и Нептун. Седьмая и восьмая планеты от звезды. При наблюдении видны в сине-голубом цвете. Открыты позже остальных, в 1781 и 1846 году соответственно. Расстояние планет от Солнца таблица указывает как 19,18 а.е. и 30,1 а.е.

Заключение

На сегодняшний день известны расстояния не только до планет Солнечной системы, но и до других звёзд, квазаров и галактик. Наука не стоит на месте, и на основании этих данных инженеры и учёные уже планируют экспедиции к ближайшей планете – Марсу.

Источник

Орбиты Солнечной системы и конфигурация планет

Сначала необходимо определиться, что такое орбиты и для чего они нужны.
Орбита планеты это её путь, или траектория движения. Подразумевается, что это перемещение в заранее определённой системе координат.
Всё тела в Солнечной системе вращаются по окружности Солнца . Это и есть заданная система координат. В свою очередь у каждого небесного тела разные орбиты. Как известно, они не движутся друг за другом. Более того,они отличаются по удлиненности и протяжению. Собственно, это влияет на климат и температуру поверхности тел.

Элементы орбиты

У каждой орбиты имеется свой набор параметров. К тому же, именно он задаёт её форму, размер и расположение в пространстве.
В астрономии принято использовать кеплеровы элементы орбиты. К ним относятся:

большая полуось — геометрическая характеристика объектов. Образуется коническим сечением, то есть пересечением плоскости с поверхности кругового конуса.
эксцентриситет — это параметр конического сечения, выраженный в числах. Он указывает его отклонение от окружности.
наклонение — угол между плоскость и орбитой.
аргумент перицентра — угол между направлениями из центра на восходящий узел орбиты. Сам перицентр определяют как ближнюю точку орбиты к притягивающему центру.
долгота восходящего узла — математическое описание линии плоскости орбиты в отношении к базовой плоскости.
средняя аномалия — это произведение среднего движения тела и интервала времени от перицентра. Имеет стабильную угловую скорость.

Орбиты солнечной системы

Разумеется, центр нашей системы это Солнце. Собственно в нём заключена основная масса всей системы. Поэтому своей силой тяготения оно притягивает небесные тела.

Стоит отметить, значительное количество космических тел в солнечной системе движутся приблизительно в одной области. Её называют эклиптикой . Другие объекты имеют больший угол наклона по отношению к ней.

Все планеты и многие другие тела вращаются вокруг Солнца против часовой стрелки. Кстати, сама центральная звезда движется в этом же направлении. К тому же почти все планеты обращаются вокруг своей оси в эту же сторону. Только Венера и Уран имеют противоположное течение.
Интересно, что чем больше удалена планета от Солнца, тем дальше расстояние между орбитами объектов.

С точки зрения астрономов, небесные тела направляются по эллипсу. Иначе говоря, они движутся по замкнутой кривой на плоскости. В одной из точек эллипса расположено Солнце. Чем ближе объект к нему, тем значительней угловая скорость вращения. Следовательно меньше период обращения. Проще говоря, короче год.

Планеты солнечной системы

Между прочим, очень часто нашу систему делят на две зоны: внутреннюю и внешнюю.

К внутренней относятся пояс астероидов и планеты земной группы: Меркурий, Венера, Марс и, конечно, Земля.
Внешняя часть находится за первой группой. В её стостав входит четыре газовых гиганта.

Вдобавок, все объекты солнечной системы разделены на три вида:

планеты,
карликовые планеты,
малые тела.

Международный астрономический союз утвердил состав системы Солнца. Всего установлено восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Конфигурация планет

Вероятно, вы задаёте вопрос: Что такое конфигурация планет и чем это интересно?
По крайней мере, в астрономии понятие конфигурации связывают с взаимным расположением Солнца, планет и других небесных тел. Более того, это относится непосредственно к Солнечной системе.
По характеру движения различают конфигурации нижних и верхних планет.

Конфигурация нижних планет

Наблюдаемое с Земли перемещение нижних планет, а точнее Меркурия и Венеры, сопровождается сменой фаз.
Движение этих планет осуществляется недалеко от Солнца. Их наибольшее отдаление от него совершается либо на восток, либо на запад от него. В зависимости от направления удаления различают восточную (вечернюю) элонгацию, и западную (утреннюю) элонгацию.
К слову сказать, элонгация определяется как угловое положение между Солнцем и планетой.
Помимо этого, движение нижних планет бывает попятным, то есть с востока на запад.
При этом момент, когда планета следует между Землёй и Солнцем, является нижним соединением.
Кроме того, движение может быть прямым, иначе говоря с запада на восток. И в момент, когда Солнце находится между Землёй и планетой, наблюдают верхнее соединение.

Конфигурация верхних планет

Конфигурация верхних планет похожа на нижние. По аналогии происходит прямое и попятное движение. Отличие заключается в меньшей скорости движения. В результате этого наступает момент, когда Солнце догоняет планету. Таким образом, они соединяются. Кроме того, в это время Солнце находится между Землёй и планетой.
Во время попятного движения планета оказывается в точке, которая прямо противоположна положению Солнца. Собственно говоря, такой момент называется противостоянием. Именно в этот период Земля расположена между Солнцем и планетой.
Положение планеты под углом 90° от Солнца в восточном направлении это восточная квадратура. Подобное положение к западной стороне, соответственно, называется западной квадратурой.

Видимое движение верхних планет происходит без смены фаз. Они повернуты к Земле освещённой стороной.
Кстати, движение Луны соответствует конфигурации верхних планет.
Разумеется, с Земли мы не можем наблюдать за перемещением верхних планет.

Периоды обращения планет

В астрономии принято два вида периодов обращения планет.
Сидерический период это обращение планеты вокруг Солнца. Другими словами время, а точнее год планеты определяемый земными сутками или годом.

Источник

С астрономией на «ты». 5-7 классы

Планеты

Планета — это обращающееся вокруг звезды несамосветящееся космическое тело, не достаточно массивное, чтобы быть звездой, но достаточно массивное, чтобы принять форму, близкую к шару. Мы видим планеты на небе потому, что они отражают свет, падающий на них от Солнца. Погасло бы Солнце, погасли бы и планеты на небе.

В Солнечной системе насчитывается 8 больших планет. Они обращаются вокруг Солнца в одну и ту же сторону. Если смотреть из точки над северным полюсом Солнца, то обращение планет будет происходить против часовой стрелки . Траектория движения планеты вокруг Солнца называется орбитой планеты. Скорость, с которой планета движется по орбите, называется орбитальной скоростью планеты. Орбитальные скорости планет различны. Чем ближе планета к Солнцу (т.е. чем меньше радиус её орбиты), тем выше её орбитальная скорость.

В порядке удаления от Солнца планеты расположены так: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В пределах Солнечной системы расстояния удобно выражать в астрономических единицах (а.е.). 1 а.е. = 149 597 870,9 км.

Отношения между временем (Т), скоростью (V) и расстоянием (S) следующие: Т = S : V , S = T · V , V = S : T . Применительно к обращению по орбите:

Т — промежуток времени, в течение которого планета совершает 1 полный оборот вокруг Солнца по отношению к звёздам. Этот промежуток времени называют сидерическим периодом обращения вокруг Солнца (период обозначают буквой Р) или сидерическим годом.

V — орбитальная скорость планеты.

S — расстояние, которое проходит планета за 1 год. Это ни что иное, как длина орбиты планеты (длину обозначают буквой L). Период обращения, длина орбиты и орбитальная скорость взаимосвязаны: Р = L : V , L = Р · V , V = L : Р . Зная любые два из этих параметров, можно вычислить третий.

Длину орбиты (длину окружности) вычисляют исходя из её радиуса (среднего расстояния планеты от Солнца): L = 2πR. Если вместо L в вышеприведённые уравнения поставить 2πR, то получим: P = 2πR : V , 2πR = P · V , V = 2πR : Р . Число π («Архимедово число») ≈ 3,14.

Название

планеты

Среднее расстояние

от Солнца R, км

Среднее расстояние

от Солнца R, а.е.

Длина орбиты L,

млн км

Орбитальная скорость V,

км/с

Сидерический период обращения

вокруг Солнца Р (год)

Меркурий 57 900 000 0,387 364 48 87,97 земных суток Венера 108 200 000 0,723 680 35 224,70 земных суток Земля 149 600 000 1,000 940 30 365,26 земных суток Марс 227 900 000 1,524 1 430 24 1,88 земных лет Юпитер 778 500 000 5,204 4 890 13 11,86 земных лет Сатурн 1 433 000 000 9,582 9 004 10 29,46 земных лет Уран 2 877 000 000 19,23 18 080 7 84,32 земных лет Нептун 4 503 000 000 30,10 28 290 5 164,79 земных лет

Решим задачу: какую часть длины своей орбиты пролетит Марс за то время, пока Земля пролетит половину длины своей орбиты?

1) Половину длины своей орбиты Земля пролетит за 365,26 суток : 2 = 182,63 суток.

2) Найдём, какую часть года Марса составляют 182,63 суток. 182,63 суток : (1,88 земных лет · 365,26 суток/году) ≈ 0,27 или ≈ 1/4. Соответственно, за 1/4 года Марс пролетит 1/4 своей орбиты.

В понимании учёных птолемеевской эпохи планеты обращались вокруг Солнца по идеальным окружностям. Только в начале XVII века великий немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер пришёл к выводу, что планеты должны обращаться вокруг Солнца не по окружностям, а по эллипсам. Открытый им первый закон движения планет (I закон Кеплера) так и гласит: «Каждая планета обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце». Эллипс выглядит так (точками показаны фокусы эллипса):

Ближайшая к Солнцу точка орбиты называется перигелием, а наиболее удалённая — афелием. Орбиты планет, конечно, не так сильно вытянуты, как эллипс на рисунке. Они близки к окружностям, но у каждой из них имеется свой перигелий и афелий. Орбитальная скорость планеты в перигелии максимальна, а в афелии — минимальна. Например, у Земли в перигелии скорость 30,27 км/с, а в афелии — 29,27 км/с.

Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн были известны с древнейших времён. Их никто не открывал, поскольку они видны невооружённым глазом. Уран и Нептун невооружённым глазом не видны (Уран виден на пределе возможностей человеческого глаза), поэтому их смогли открыть только после изобретения телескопа. Уран был случайно открыт английским астрономом Вильямом Гершелем в 1781 г., а Нептун был найден в 1846 г. немецким астрономом Иоганном Галле по результатам вычислений английского математика Урбена Леверье. Долгое время к планетам относили Плутон — космическое тело диаметром всего 2 400 км, открытое американским астрономом Клайдом Томбо в 1930 г. С 2006 г. Плутон относят к классу карликовых планет.

Планеты вместе с Солнцем и Луной участвуют в суточном вращении звёздного неба, а значит восходят в восточной части горизонта, поднимаются, опускаются и заходят в западной части горизонта. Как известно, причиной суточного вращения является осевое вращение Земли. Но поскольку сами планеты обращаются вокруг Солнца и мы наблюдаем за ними с движущейся Земли, планеты постепенно смещаются относительно звёзд. Такое движение называют видимым годовым движением (или перемещением) планет. Видимое годовое движение планет и орбитальное движение — не одно и то же. По орбите планеты всегда движутся в одну и ту же сторону с почти постоянными скоростями. А на небе они могут замедлять своё движение, останавливаться, пятиться назад, описывая петли и зигзаги («планетес» в переводе означает «блуждающее светило»).

Видимое перемещение планет — кажущееся, мнимое. Вот так выглядела на небе петля Марса в 2009-2010 гг.:

По отношению к земной орбите планеты разделяют на внешние (верхние) и внутренние (нижние). Внутренние планеты находятся внутри земной орбиты (Меркурий и Венера), а внешние — снаружи (Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун). От этого во многом зависят условия видимости планет на звёздном небе. Условия видимости — это время суток, когда планета видна (вечером, ночью, под утро), это продолжительность видимости (от нескольких минут до 12 часов), это высота над горизонтом (чем выше поднимется планета, тем лучше её изображение в телескопе), это её видимый угловой диаметр (чем он больше, тем больше подробностей можно разглядеть на планете в телескоп). Условия видимости планеты постоянно изменяются, улучшаются или ухудшаются.

Важны и конфигурации (расположения), которые образуют планеты с Солнцем и Землёй.

Для внутренних планет (Меркурия и Венеры) характерны верхние и нижние соединения, а также западные и восточные элонгации (наибольшие видимые на небе у даления от Солнца). Для внешних планет (Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна) характерны соединения, противостояния, а также западные и восточные квадратуры.

Нижнее соединение внутренней планеты — планета находится между Солнцем и Землёй и поэтому не видна, кроме случаев, когда диск планеты проецируется на диск Солнца (явление перемещения диска планеты по диску Солнца называется прохождением; пример — прохождение Венеры по диску Солнца 8 июня 2012 года). При этом планета находится на минимальном расстоянии от Земли.

Верхнее соединение внутренней планеты — планета не видна, так как находится за Солнцем. Расстояние от Земли до планеты максимальное.

Западная элонгация внутренней планеты — планета видна в виде серпа утром перед восходом Солнца. Элонгации — наилучшее время для наблюдений внутренней планеты.

Восточная элонгация внутренней планеты — планета видна в виде серпа вечером после захода Солнца.

Соединение внешней планеты — планета не видна, так как находится за Солнцем. Расстояние до планеты максимальное.

Противостояние внешней планеты — Земля находится между Солнцем и планетой; планета видна всю ночь в виде полностью освещённого диска. Противостояния — наилучшее время для наблюдений внешних планет. Расстояние до планеты минимальное, видимый диаметр диска максимальный.

Западная квадратура внешней планеты — планета видна во второй половине ночи в восточной стороне небосвода.

Восточная квадратура внешней планеты — планета видна в первой половине ночи в западной стороне небосвода.

Из схемы легко понять, что внутренние планеты никогда не бывают в противостоянии и не могут быть видны всю ночь. Внешние планеты никогда не проецируются на диск Солнца. Разберём следующую конфигурацию планет:

С Марса:

— можно увидеть Венеру вечером после захода Солнца (Солнце правее Венеры и, следовательно, раньше зайдёт за горизонт), Венера выглядит в форме серпа, повёрнутого вправо;

— можно увидеть Землю утром перед восходом Солнца (Солнце левее Земли и, следовательно, восходит позже Земли), диск Земли освещён чуть больше половины, выпуклость влево;

— Солнце, Венеру и Землю одновременно увидеть нельзя, т.к. все они находятся над горизонтом в дневное время суток, а небо на Марсе днём весьма светлое;

— Венера движется быстрее Марса, следовательно, расстояние между ними будет сокращаться, пока не наступит нижнее соединение;

— Венера на небе Марса будет приближаться к Солнцу и продолжительность её видимости по вечерам будет уменьшаться.

С Земли:

— Венеру не видно, она за Солнцем (расстояние до Венеры максимальное, но будет постепенно сокращаться);

— Венера восходит и заходит вместе с Солнцем;

— через несколько недель Венера выйдет из-за Солнца и будет видна по вечерам;

— Марс виден по вечерам, его диск освещён больше половины, выпуклость вправо;

— Земля движется быстрее Марса, убегает от него, расстояние между ними увеличивается;

— продолжительность видимости Марса уменьшается, вскорости наступит соединение Марса с Солнцем (Марс будет за Солнцем).

С Венеры (считаем, что атмосфера как у Земли):

— Землю не видно, она за Солнцем (соединение), расстояние до Земли максимально;

— Земля восходит и заходит одновременно с Солнцем;

— Венера движется быстрее Земли и будет постепенно догонять её, расстояние будет сокращаться;

— скоро Землю можно будет увидеть по вечерам после захода Солнца (Венера имеет обратное вращение);

— Марс виден по вечерам, расстояние между Венерой и Марсом сокращается, видимый размер Марса будет увеличиваться;

— условия видимости Марса улучшаются, скоро наступит противостояние и Марс будет виден всю ночь.

Расстояния между Землёй и планетами постоянно изменяются. Поэтому изменяются и видимые (угловые) размеры планет на земном небе. Вот в каких пределах они изменяются:

Меркурий 4,5 — 13,0”

Юпитер 29,8 — 50,1”

Сатурн 14,5 — 20,1”

Планеты также разделяют на планеты земной группы и планеты-гиганты.

Планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) сравнительно близко расположены к Солнцу и поэтому получают от него значительное количество тепла и света. Для поддержания жизни на Земле, например, это является определяющим фактором. Планеты земной группы небольшие, сравнительно медленно вращаются вокруг своих осей, имеют твёрдую поверхность, высокую плотность, имеют мало спутников (Земля — 1, Марс — 2) или не имеют их вообще (Меркурий и Венера).

Планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) расположены сравнительно далеко от Солнца и, следовательно, слабо освещаются и согреваются его лучами. Планеты-гиганты в несколько раз по диаметру превосходят Землю, довольно быстро вращаются вокруг своих осей, не имеют твёрдой поверхности, имеют низкую плотность, обладают обширными системами спутников (у Юпитера известно 67 спутников на сегодняшний день). Кроме того, у всех планет-гигантов обнаружены кольца (особенно мощными и красивыми кольцами обладает Сатурн). Кольца состоят из отдельных частиц различного размера. Частицы обращаются вокруг планет подобно спутникам.

Движение вокруг оси называется вращением, а движение вокруг Солнца или планеты — обращением.

Все звёзды и планеты вращаются вокруг своих осей. Такое вращение называется осевым. Осевое вращение звёзд и планет приводит к их сжатию с полюсов. Строго говоря, ни одна звезда, ни одна планета не является по форме шаром. Чем быстрее вращается планета, тем сильнее она сжата с полюсов. Сжатие с полюсов называется полярным сжатием. При этом полярный диаметр планеты всегда короче экваториального диаметра. Например, у Земли полярный диаметр на 43 км короче экваториального (43 км от среднего диаметра Земли 12 750 км составляет ≈ 0,003). Поскольку планеты земной группы твёрдые и сравнительно медленно вращаются, их полярное сжатие небольшое. В отличие от них планеты-гиганты являются газо-жидкими телами. Их быстрое осевое вращение придаёт им сплюснутую форму, которая хорошо заметна не только на фотографиях, но и в небольшие телескопы. Например, полярный диаметр Сатурна короче экваториального на 11 800 км (11 800 км от среднего диаметра Сатурна 114 000 км составляет ≈ 0,1). О планетах говорят, что они имеют форму эллипсоида вращения.

Период вращения планеты по отношению к звёздам называется сидерическим периодом вращения или звёздными сутками.

Название планеты	Сидерический период вращения
Меркурий	58 суток 15,5 часов
Венера	243 суток 0,6 часов
Земля	23 часа 56 минут 04,1 секунды
Марс	24 часа 37 минут 22,7 секунды
Юпитер	9 часов 55,5 минуты
Сатурн	10 часов 34,2 минуты
Уран	17 часов 14,4 минуты
Нептун	15 часов 57,3 минуты

Самые длинные звёздные сутки на Венере. Весьма интересно также, что Венера вращается по отношению к другим планетам в обратную сторону, т.е. с востока на запад. Самые короткие звёздные сутки у Юпитера. Нужно помнить, что планеты-гиганты газо-жидкие и поэтому вращаются неравномерно, как и Солнце. Например, экваториальные зоны Юпитера совершают полный оборот за 9 часов 50,5 минут, а зоны в средних широтах — за 9 часов 55,5 минут, т.е. на 5 минут дольше! Поэтому не имеет смысла говорить о периодах вращения планет-гигантов с точностью до секунд (как у Земли и Марса). У планет-гигантов в таблице приведены периоды вращения на средних широтах.

Через орбиту любой планеты можно провести плоскость — плоскость орбиты. Плоскости орбит планет не совпадают. К плоскости орбиты Земли они наклонены под углами от 0,77º (Уран) до 7º (Меркурий).

Оси вращения планет наклонены к плоскостям их орбит под различными углами:

Источник