Sluneční soustava. Viditelné pohyby nebeských těles: zákony pohybu planet

Již od počátku se lidstvo zajímalo o viditelné pohyby nebeských těles: Slunce, Měsíce a hvězd. Je obtížné si představit velikost vesmíru. Naše vlastní sluneční soustava se zdá být příliš velká, rozkládající se více než 4 biliony mil od Slunce. Mezitím je Slunce jen sto miliardou od jiných hvězd, které tvoří galaxii Mléčné dráhy.

Mléčná dráha

Samotná galaxie je obrovské kolo, které se rotuje z plynu, prachu a více než 200 miliard hvězd. Mezi těmito třemi miliardami kilometrů prázdného prostoru. Slunce bylo upevněno na okraji galaxie, ve tvaru připomínajícím spirálu: od Mléčné dráhy vypadá jako obrovský rotující hurikán hvězd. Ve srovnání s velikostí galaxie je solární systém extrémně malý. Pokud si představíme, že Mléčná dráha je velikostí Evropy, pak sluneční soustava nebude větší než ořech.

Sluneční soustava

Slunce a jeho 9 planetových satelitů jsou rozptýleny jedním směrem od středu galaxie. Jak se planety otáčejí kolem svých hvězd, tak se hvězdy točí okolo galaxií.

Slunce bude potřebovat zhruba 200 miliónů let rychlostí 588 000 mil za hodinu, aby provedla úplnou revoluci kolem tohoto galaktického veselí. Nic zvláštního ohledně našeho Slunce se liší od jiných hvězd, s výjimkou, že má družici, planetu nazvanou Země, osídlená životem. Kolem Slunce oběžné dráhy otáčí planety a menší nebeské tělesa, které se nazývají asteroidy.

První pozorování hvězd

Člověk pozoruje viditelné pohyby nebeských těles a kosmických jevů nejméně 10 000 let. Poprvé se ve starověkém Egyptě a Sumeru objevily záznamy v análech nebeských těl. Egypťané dokázali na obloze rozlišit tři typy těles: hvězdy, planety a "hvězdy s ocasem". Zároveň byly objeveny nebeské těla: Saturn, Jupiter, Mars, Venuše, Merkur a samozřejmě Slunce a Měsíc. Viditelné pohyby nebeských těles jsou pohyb těchto objektů, předpokládaných ze Země, ve vztahu k souřadnicovému systému, bez ohledu na denní rotaci. Skutečným pohybem kosmických těl je jejich pohyb v kosmickém prostoru určený síly působícími na tělo.

Viditelné galaxie

Při pohledu na noční oblohu můžete vidět naše nejbližší soused - galaxii Andromeda - ve formě spirály. Mléčná dráha, navzdory její velikosti, je jen jedna ze 100 miliard galaxií ve vesmíru. Bez použití dalekohledu můžete vidět tři galaxie a část našich. Dvě z nich mají jména Big and Small Magellanic Cloud. Nejprve je viděno v jižních vodách v roce 1519 expedicí portugalského průzkumníka Magellana. Tyto malé galaxie přetvářejí Mléčnou dráhu, proto jsou našimi nejbližšími vesmírnými sousedy.

Třetí galaxie, viditelná ze Země, Andromeda, je vzdálená od nás asi 2 milióny světelných let. To znamená, že hvězdné světlo Andromedy projde milióny let, než se přiblíží Zemi. Takto uvažujeme o této galaxii, jak to bylo před 2 miliony let.

Kromě těchto tří galaxií v noci můžete vidět část Mléčné dráhy, která je zastoupena množstvím hvězd. Podle starých Řeků je tato skupina hvězd mlékem z prsou bohyně Hera, odtud jménem.

Viditelné planety ze Země

Planety jsou nebeské těla, které se točí okolo Slunce. Když pozorujeme, jak Venuše září na obloze, je to způsobeno skutečností, že je osvícen sluncem a odráží část slunečního světla. Venuše je večerní hvězda nebo ranní hvězda. Lidé to říkají jinak, protože večer a ráno jsou na různých místech.

Jako planeta se Venuše točí kolem Slunce a mění polohu. Během dne je viditelný pohyb nebeských těles. Systém nebeských souřadnic nejen pomáhá porozumět umístění hvězd, ale také umožňuje vytvářet hvězdné mapy, procházet noční oblohou kolem souhvězdí a studovat chování nebeských objektů.

Zákony pohybu planet

Kombinace pozorování a teorií o pohybu nebeských těles ukázala lidi vzory naší galaxie. Objevy vědců pomohly rozluštit viditelné pohyby nebeských těles. Zákony planetárního pohybu, objevené Johannesem Keplerem, patří mezi první astronomické zákony.

Německý matematik a astronom se stal průkopníkem tohoto tématu. Kepler, když studoval diela Koperníka, vypočítal pro oběžné dráhy nejlepší formu, vysvětloval viditelné pohyby nebeských těles - elipsu a přinesl zákony planetárního pohybu, které jsou ve vědeckém světě známé jako Keplerovy zákony. Dva z nich charakterizují pohyb planety na oběžné dráze. Četli:

1. Každá planeta se otáčí v elipsě. V jedné z jeho ložisek je Slunce.

2. Každý z nich se pohybuje v rovině procházející středem Slunce, zatímco ve stejném období vektor poloměru mezi sluncem a planetou vymezuje stejné oblasti.

Třetí zákon spojuje orbitální data planet v rámci systému.

Dolní a horní planety

Studie viditelných pohybů nebeských těles, fyzika rozděluje je do dvou skupin: nižší, které zahrnují Venuši, Merkuru a horní - Saturn, Mars, Jupiter, Neptun, Uran a Pluto. Pohyb těchto nebeských těles ve sféře se děje různými způsoby. V procesu pozorovatelného posunutí dolních planet mají fázovou změnu jako v Měsíci. Když pohybujete horní planety, můžete vidět, že nemění fáze, neustále čelí lidem s jasnou stránkou.

Země, spolu s Merkurem, Venuší a Marsem, patří do skupiny tzv. Vnitřních planet. Otočí kolem Slunce s vnitřními orbity, na rozdíl od velkých planet, které se otáčejí vnějšími oběžnými dráhami. Například Merkur, který je 20krát menší než Země, se točí okolo Slunce na jeho vnitřní oběžné dráze.

Komety a meteority

Kolem Slunce se kromě planet objevují miliardy ledových bloků, které se skládají z zmrzlého pevného plynu, jemného kamene a prachu, komet, se kterými je sluneční soustava naplněna. Viditelné pohyby nebeských těles reprezentovaných komety lze vidět pouze tehdy, když přistoupí k Slunci. Pak se jejich ocas začne spálit a září na obloze.

Nejznámější z nich je kometa Halley. Každých 76 let sestupuje z orbity a přibližuje se Slunci. V této době to lze pozorovat ze Země. Dokonce i na noční obloze můžete pozorovat meteority ve formě létajících hvězd - to jsou shluky hmoty, které se pohybují vesmírem obrovskou rychlostí. Když spadají do oblasti gravitace Země, téměř vždy vyhoří. Kvůli extrémní rychlosti a tření s vzdušnou obálkou Země se meteority zahřívají a rozpadají na malé částice. Proces jejich spalování lze pozorovat na noční obloze ve formě světelné pásky.

Kurikulum o astronomii popisuje viditelné pohyby nebeských těles. Třída 11 je již obeznámena se zákony, kterými je komplexní pohyb planet, nahrazení lunárních fází a zákonů zatmění.