КУРС ЗАГАЛЬНОЇ АСТРОНОМІЇ - С. М. АНДРІЄВСЬКИЙ 2007

Частина II

КІНЕМАТИКА СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ

Розділ 4

БУДОВА СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ І РУХИ ПЛАНЕТ

4.1. Видимі рухи і конфігурації планет

Видимі рухи Сонця і Місяця серед зір нерівномірні. Проте обидва ці світила пересуваються на тлі зоряного неба лише в один бік — з заходу на схід. Рух планет значно складніший, бо час від часу кожна з них змінює свій прямий рух з заходу на схід на протилежний, і переміщається практично вздовж екліптики зі сходу на захід (рис. 4.1). При цьому кожна з планет час від часу займає характерне положення стосовно Сонця. Це називається конфігурацією планети.

image29

Рис. 4.1. Видимий рух планети на тлі зоряного неба

При спостереженнях планет уже давні астрономи зауважили, що дві з них — Меркурій і Венера — віддаляються від Сонця лише у певних межах: найбільше кутове віддалення Меркурія становить 27° (а може бути всього 17°), Венери — 48°. Ці планети названо нижніми, їх у моделі світу Птолемея (див. рис. 4.4) було розташовано ближче до Землі, ніж Сонце.

Розглянемо рух нижньої планети, почавши з моменту, коли вона перебуває найдальше справа від Сонця, тобто від її найбільшої західної елонгації (від лат. elongatio — відхилення). У цей час планету добре видно вранці перед сходом Сонця. На рис. 4.2 це положення позначено V2. Кутова швидкість руху планети на тлі зоряного неба у напрямі з заходу на схід поступово зростає, і планета наближається до Сонця. Невдовзі настає момент, коли планета ховається у промінні ранкового Сонця, тобто відбувається верхнє сполучення планети з Сонцем (положення V3). У цей момент Земля, Сонце і планети перебувають майже на одній лінії.

image30

Рис. 4.2. Конфігурації планет

Через деякий час (для Венери він становить три місяці) нижня планета з'являється зліва від Сонця, її буде добре видно на вечірньому небі. Поступово планета віддаляється від Сонця. Досягнувши найбільшого кутового відхилення від Сонця (положення V4), тобто найбільшої східної елонгації, планета починає наближатися до Сонця і, врешті, зникає в його променях. Відбувається нижнє сполучення планети з Сонцем (положення V1). Для Венери цей період невидимості триває близько семи днів. Після цього планета з'являється справа від Сонця, поступово віддаляється від нього, збільшуючи свою кутову відстань до максимального значення у положенні V2.

Оскільки Сонце безперервно переміщається на тлі зоряного неба, то разом з ним, переганяючи Сонце або відстаючи від нього, переміщається і планета. Момент, коли планета зупиняється на тлі зір, називається стоянням. Венера в момент стояння перебуває від Сонця на кутовій відстані 25°, а від верхнього сполучення до стояння вона разом з Сонцем зміщується на небі на кут близько 265°, тобто на дві третини небосхилу. Для Венери від першого стояння до другого проходить близько 42 діб, причому приблизно в середині цього проміжку вона потрапляє у конфігурацію V1, тобто настає нижнє сполучення планети з Сонцем.

Проміжок часу між двома однаковими положеннями планети відносно Сонця з точки зору земного спостерігача називається синодичним періодом обертання планети (від гр. σύνοδος — зближення). Для Венери цей проміжок часу S становить 584 доби, для Меркурія — 116 діб.

Планети Марс, Юпітер і Сатурн називаються верхніми. їхній рух на небесній сфері також має певні особливості, а в їхньому положенні відносно Сонця виділяють чотири конфігурації (див. рис. 4.2).

Положення, при якому верхня планета перебуває на небосхилі в точці, протилежній напряму на Сонце, називається протистоянням планети (положення М3). Положення планети на відстані 90° на схід від Сонця називається східною квадратурою (М4), а положення планети на відстані 90° на захід від Сонця — західною квадратурою М2. Положення, коли напрям з Землі на Сонце і планету збігається, називається сполученням планети з Сонцем (положення М3).

Слід звернути увагу на дві особливості руху верхньої планети. По-перше, кутова швидкість руху планети менша від одного градуса за добу, тому Сонце поступово наздоганяє її, переганяє, залишає далеко позаду і знову наздоганяє. По-друге, планета рухається назад (зі сходу на захід) тоді, коли вона перебуває в протилежній до Сонця частині неба, тобто посередині руху назад і настає протистояння планети.

Наприклад, Марс через 13 місяців після сполучення з Сонцем, безперервно відстаючи від нього в русі на схід і пройшовши поблизу екліптики шлях близько 260°, потрапляє в першу точку стояння. Протягом наступних 45 діб планета зміщується в бік заходу, проходить дугу близько 19° (посередині цієї дуги настає його протистояння з Сонцем), знову перебуває в точці стояння, а потім рухається прямо на схід. Через 10 місяців Сонце наздоганяє планету і настає її чергове сполучення з Сонцем. Синодичний період обертання Марса S — 780 діб.

Планета Юпітер з кожних 13 місяців рухається на схід лише 9, проходячи за цей час дугу 40°. Решту 4 місяці Юпітер зміщується на захід загалом на 10°. Тому фактичне зміщення планети в бік сходу за цикл, тобто за синодичний період, який для Юпітера становить 399 діб, близьке до 30°.

Для Венери, з огляду на особливості її видимого руху на небі, можна скласти таке співвідношення: 5 синодичних періодів = 8 років — 2,3 доби = 8 обертів — 2°15'. Це значить, що через кожні 8 років Венера практично повторює свій рух на тлі зір, зокрема, петлі в її русі спостерігаються тоді на тлі тих же сузір'їв. Лише моменти стоянь настають на 2,3 доби швидше і точки стоянь зміщені на 2°15' у бік заходу.

Такі співвідношення можна підібрати й для інших планет. Наприклад, для Меркурія повторення руху на тлі тих же сузір'їв настає через кожні 46 років і 1 добу, для Марса — через 79 років і 3 доби, для Юпітера — через 71 рік 4,9 доби, Сатурна — 59 років 2 доби.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.