Давайте поговорим о орбитах планет

Сезонные перемены орбиты

Большую роль играет наклон оси Земли. Наши 4 сезона (времена года) появились только благодаря тому, что вращение оси находится под углом в 23.4°. Это приводит к солнцестоянию и равноденствию.

Фиксация оси не меняется, поэтому солнечная радиация распределяется по-разному

То есть, если северное полушарие отошло от Солнца, то уходит в зимнее время, а на южном – летний зной. Через 6 месяцев они меняются местами. Зимнее солнцестояние приходит 21 декабря, летнее – 21 июня, весеннее равноденствие – примерно 20 марта, а осеннее – 23 сентября.

Что такое точки Лагранжа в космосе? Это также интересный момент. На нашем орбитальном пути расположено 5 точек, где общая гравитационная сила между Землей и Солнцем гарантирует центростремительную силу.

Точки Лагранжа Земли-Солнца

Точки отмечены от L1 до L5. L1, L2 и L3 установлены на прямой линии от нас к Солнцу. Они не отличаются стабильностью, а значит отправленный туда спутник будет смещаться.

L4 и L5 пребывают на углах двух треугольников, где внизу располагаются Солнце и Земля. Из-за своей устойчивости являются наилучшими местами для позиции зондов и телескопов.

Нам важно изучать орбиту не только родной планеты, но и чужих миров в Солнечной системе. Потому что удаленность от звезды часто играет ключевую роль в наличии жизни на Земле

• Интересные факты о планете Земля;
• Как погибнет Земля;
• Как закончится жизнь на Земле?
• Как Земля защищает нас от космоса?
• Самая похожая на  Землю планета
• Как появилась вода на Земле?
• Кто открыл Землю?
• Разрушение Земли
• Смогут ли люди передвинуть Землю?
• Как сформировалась Земля

Строение Земли

• Сколько спутников у Земли;
• Земля круглая?
• Почему Земля круглая?
• Есть ли у Земли кольца?
• Насколько большая Земля?
• Возраст Земли;
• Масса Земли;
• Земная гравитация
• Сколько весит Земля?
• Сколько весит Земля? Сравнение;
• Размер Земли
• Диаметр Земли;
• Окружность Земли
• Плотность Земли
• Магнитное поле Земли;
• Геомагнитный разворот

Поверхность Земли

• Поверхность Земли;
• Что такое поверхностная земная зона?
• Терминатор Земли
• Сколько километров займет путь вокруг Земли?
• Эффект Альбедо
• Альбедо Земли
• Гравитация Земли;
• Температура на Земле;

Положение и движение Земли

• Земля, Солнце и Луна;
• Что приводит к смене дня и ночи?
• Циклы Миланковича
• Солнечный день
• Как долго солнечный свет добирается к Земле?
• Вращение Земли вокруг Солнца;
• Что такое земное вращение?
• Почему Земля вращается?
• Что произойдет, если Земля перестанет вращаться?
• Почему Земля наклонена?
• Северный магнитный полюс
• Орбита Земли;
• Прецессии равноденствий
• Расстояние от Земли до Солнца;
• Ближайшая к Земле звезда;
• Ближайшая к Земле планета;

• Сколько длится день на Земле;
• Зимнее солнцестояние
• Сколько длится земной год;
• Скорость вращения Земли;
• Ось вращения Земли;
• Наклон Земли;

Примеры

График изменения эксцентриситета орбиты Меркурия , Венеры , Земли и Марса в течение следующих 50 000 лет. Стрелки указывают на разные шкалы, поскольку эксцентриситет Меркурия и Марса намного больше, чем у Венеры и Земли. 0 точка на этом графике — 2007 год.

Эксцентриситет тел Солнечной системы

Объект	эксцентриситет
Тритон	0,000 02
Венера	0,006 8
Нептун	0,008 6
Земля	0,016 7
Титан	0,028 8
Уран	0,047 2
Юпитер	0,048 4
Сатурн	0,054 1
Луна	0,054 9
1 Церера	0,075 8
4 Веста	0,088 7
Марс	0,093 4
10 Гигиея	0,114 6
Makemake	0,155 9
Хаумеа	0,188 7
Меркурий	0,205 6
2 Паллада	0,231 3
Плутон	0,248 8
3 Юнона	0,255 5
324 Бамберга	0,340
Эрис	0,440 7
Нереида	0,750 7
Седна	0,854 9
Комета Галлея	0,967 1
Комета Хейла-Боппа	0,995 1
Комета Икея-Секи	0,999 9
C / 1980 E1	1.057
ʻOumuamua	1,20
C / 2019 Q4 (Борисов)	3.5

Эксцентриситет земной орбиты в настоящее время составляет около 0,0167; его орбита почти круглая. У Венеры и Нептуна эксцентриситеты еще меньше. За сотни тысяч лет эксцентриситет земной орбиты изменяется от почти 0,0034 до почти 0,058 в результате гравитационного притяжения планет.

В таблице перечислены значения для всех планет и карликовых планет, а также выбранных астероидов, комет и лун. У Меркурия самый большой эксцентриситет орбиты из всех планет Солнечной системы ( e = 0,2056). Такого эксцентриситета достаточно, чтобы Меркурий получил вдвое больше солнечного излучения в перигелии по сравнению с афелием. Перед понижением статуса планеты в 2006 году Плутон считался планетой с наиболее эксцентричной орбитой ( e = 0,248). Другие транснептуновые объекты имеют значительный эксцентриситет, особенно карликовая планета Эрида (0,44). Еще дальше, Седна , имеет чрезвычайно высокий эксцентриситет0,855 из-за предполагаемого афелия 937 а.е. и перигелия около 76 а.е.

Большинство астероидов Солнечной системы имеют эксцентриситет орбиты от 0 до 0,35 со средним значением 0,17. Их сравнительно высокие эксцентриситеты, вероятно, связаны с влиянием Юпитера и прошлыми столкновениями.

Значение Луны составляет 0,0549, это самый эксцентричный из больших спутников Солнечной системы. Четыре галилеевых луны имеют эксцентриситет менее 0,01. Самый большой спутник Нептуна Тритон имеет эксцентриситет1,6 × 10 −5 (0,000 016 ), наименьший эксцентриситет любой известной луны в Солнечной системе; его орбита настолько близка к идеальному кругу, насколько это возможно в настоящее время. Однако спутники меньшего размера, особенно спутники неправильной формы , могут иметь значительный эксцентриситет, например, третья по величине луна Нептуна Нереида (0,75).

Кометы имеют очень разные значения эксцентриситета. Периодические кометы имеют эксцентриситет в основном от 0,2 до 0,7, но некоторые из них имеют сильно эксцентричные эллиптические орбиты с эксцентриситетом чуть меньше 1; например, комета Галлея имеет значение 0,967. Непериодические кометы движутся по почти параболическим орбитам и поэтому имеют эксцентриситет даже ближе к 1. Примеры включают комету Хейла – Боппа со значением 0,995 и комету C / 2006 P1 (МакНота) со значением1.000 019 . Поскольку значение Хейла – Боппа меньше 1, его орбита эллиптическая, и он вернется. Комета МакНота движется по гиперболической орбите, пока находится под влиянием планет, но все еще привязана к Солнцу с периодом обращения около 10 5 лет. Комета C / 1980 E1 имеет самый большой эксцентриситет из всех известных гиперболических комет солнечного происхождения с эксцентриситетом 1,057 и в конце концов покинет Солнечную систему .

`Оумуамуа — первый обнаруженный межзвездный объект, проходящий через Солнечную систему. Его орбитальный эксцентриситет 1,20 указывает на то, что Оумуамуа никогда не был гравитационно привязан к Солнцу. Он был обнаружен в 0,2 а.е. (30 000 000 км; 19 000 000 миль) от Земли и имеет диаметр примерно 200 метров. Он имеет межзвездную скорость (скорость на бесконечности) 26,33 км / с (58 900 миль в час).

Причина возникновения пояса Койпера

С тех пор астрономы определили более 1000 других объектов, и этот список постоянно растет. Почти все из них находятся в пределах 48 астрономических единиц (а. е. — это дистанция от Солнца до Земли), что удивило астрономов, которые ожидали найти больше объектов за пределами этого круга. Дело в том, что гравитация Нептуна должна была вычистить ряд таких объектов, которые раньше были ближе, но дальние объекты должны были оставаться вне зависимости от Нептуна с ранних дней Солнечной системы.

Неожиданная россыпь объектов в пределах 48 а. е. стала известна как «пояс Койпера», и никто не знает, почему так случилось. Разные группы ученых предполагали, что пояс Койпера был порожден невидимой планетой. Патрик Лыкавка и Тадаши Мукаи пересмотрели все эти теории и вывели свою собственную. Их планета могла породить пояс Койпера и многие другие наблюдаемые особенности пояса Койпера. К сожалению, она должна быть в пределах 100 а. е., а это очень далеко, так что найдем мы ее нескоро, если она вообще существует.

Сколько лет планете Земля и другим планетам Солнечной системы?

Солнечной системе примерно 4,57 млрд лет. Но Земля немного младше Солнечной системы, ей 4,54 млрд лет.

Родилась Солнечная система из облака молекулярной пыли, плывшего в Млечном Пути. Когда неподалеку вспыхнула сверхновая звезда, облако из-за ударной волны и последовавшего гравитационного коллапса стало сжиматься. Взрыв наполнил облако газом, железом и ураном. В условиях стремительного сжатия газ, пыль и прочие элементы начали уплотняться. Впоследствии из этих комков материи сформировались Солнце, планеты, астероиды и спутники.

Сегодня ученые могут наблюдать похожий процесс в созвездии Ориона, через которое протянулось молекулярное облако протяженностью в сотни световых лет.

Стоит отметить, что Солнце рождалось дважды: сперва это было протосолнце с несколько иным спектром, а потом в ядре возникла ядерная реакция, которая и привела к возникновению новой звезды.

Фото: WikimediaИз планет первыми образовались гиганты: они быстро вобрали в себя практически весь оставшийся после образования Солнца газ и обосновались за так называемой линией снега — в области Солнечной системы, за которой вода, аммиак и метан существуют лишь в виде льда. Юпитер, например, формировался 3 млн лет, но нарастил 90% своей массы всего за 100 тысяч лет.

А вот планетам Земной группы для рождения потребовалось в 10 раз больше времени. Меркурию, Венере, Земле и Марсу досталось совсем немного материала после того, как практически весь он испарился из-за близости к Солнцу. Свои окончательные очертания эти планеты получили лишь спустя 75 млн лет после взрыва.

Фактор, отвечающий за смену времен года

За сезонность на планетах Солнечной системы отвечает угол наклона оси вращения к орбите. Чем меньше угол, тем стабильнее погода на небесном теле и нет смены пор года. Также сезонности не бывает на небесных телах с углом наклона более 90°.

Смена сезонов характерна для объектов с углом наклона оси в пределах 20-30 градусов:

• Земля (23,3°);
• Марс (25,2°);
• Сатурн (29°);
• Нептун (30°).

«Лето» и «зима» также есть на Меркурии, несмотря на практически отсутствующий наклон оси. Это связано с высоким эксцентриситетом его орбиты. Разница между температурами в точках перигелия и афелия на Меркурии составляет 620 градусов Цельсия.

Таким образом, величина и форма пути, который описывает объект вокруг Солнца, очень влияют на формирование температурных условий на нём. Именно невысокий эксцентриситет и небольшая удаленность движения Земли, а также оптимальный угол наклона оси сделали её температуру наиболее комфортной для существования живых организмов.

Особенности движения

Некоторые тела перемещаются в резонансе не только с Землёй, но и с другими планетарными телами. Впервые этот феномен был обнаружен в процессе наблюдения за движением объекта ТОРО. Чтобы совершить 5 оборотов в рамках орбиты, ему требуется примерно такой же отрезок времени, что и планете Земля, Венера (несколько меньше). Перигелий этого астероида располагается непосредственно между орбитами этих планет.

Движение другого астероида происходит в резонансе с этими объектами, а также с Марсом и Юпитером. Совершение оборотов происходит за тот же отрезок времени. Такая траектория движения обеспечивает им профилактику от вероятного захвата планетным гравитационным полем и способствует продлению жизни.

Расположение многих тел такого типа наблюдается за орбитой Юпитера. В 1977 году произошло обнаружение объекта ХИРОН. Его орбита представлена перигелием внутри Сатурна на 8,51 а. е. и афелием у орбиты Урана на 19,9 а. е. Показатель эксцентриситета при этом составляет 0,384 единиц. Около перигелия не составит труда наблюдать хвост и кому. Однако размеры этого объекта намного больше, чем у прочих аналогичных тем.

В 1992 г. произошло обнаружение ещё более далёких объектов, размер которых составляет от 200 км. Все они располагаются достаточно далеко за орбитальными Плутона и Нептуна. В 1993 г. силами аппарата Галилео был обнаружен спутник объекта ИДА с диаметром всего в полтора километра. Его назвали Дактиль. Так, ответ на вопрос, как движутся астероиды, дан. Чтобы иметь более полное представление об этом процессе, учёные организуют многочисленные исследования, которые продолжаются до настоящего времени.

Литература

• Витязев А.В., Печерникова Г.В.
  Происхождение малых тел Солнечной системы. — 5 с. Статья подарена автором в виде распечатки.
• Кусков О.Л., Дорофеева В.А., Кронрод В.А., Макалкин А.Б.
  Системы Юпитера и Сатурна: Формирование, состав и внутреннее строение крупных спутников /
  Отв. ред. М.Я. Маров. — М.: Изд. ЛКИ, 2009. — 576 с.
• Маров М.Я., Шевченко И.И.
  Экзопланеты. Экзопланетология. — М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2017. — 138 с.
• Молчанов А.М.
  Гипотеза резонансной структуры Солнечной системы. — Препринт. Пущино: НЦБИАН СССР, 1974. — 19 с.
• Мюррей К., Дермотт С. Динамика Солнечной системы. /
  Пер. с англ. под ред. И.И. Шевченко. — М.: Физматлит, 2010. — 588 с.
• Резонансы в небесной механике / Сб. работ. —
  Москва-Ижевск: Ин-т компьютерных исследований, 2006. — 316 с.
• Симоненко А.Н. Гипотеза резонансной структуры Солнечной системы.
  — М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит-ры. — 1985. — 208 с.
• Солнечная система. / Ред.-сост. Сурдин В.Г. —
  М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. — 400 с. — (Астрономия и астрофизика).
• Урманцев Ю.А. Симметрия природы и природа симметрии.
  Философские и естественно-научные аспекты. Изд. 4-е. — М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. — 232 с.

Венера

Эта планета вторая от Солнца. По своим размерам она близка к диаметру Земли, диаметр составляет 12 104 км. По всем остальным показателям Венера существенно отличается от нашей планеты. Сутки здесь длятся 243 земных дня, а год — 255 дней. Атмосфера Венеры на 95% состоит из углекислого газа, который создает на ее поверхности парниковый эффект. Это приводит к тому, что средняя температура на планете составляет 475 градусов Цельсия. Атмосфера также включает в себя 5% азота и 0,1% кислорода.

1. Венера является второй планетой от Солнца в Солнечной системе.
2. Венера является самой горячей планетой в Солнечной системе, хоть и является второй планетой от Солнца. Температура поверхности может достигать 475 °С.
3. Первый космический аппарат, отправленный на исследование Венеры, был отправлен с Земли 12 февраля 1961 года и носил название «Венера-1».
4. Венера является одной из двух планет, направление вращение которой вокруг своей оси отличается от большинства планет в Солнечной системе.
5. Орбита вращения планеты вокруг Солнца очень близка к круговой.
6. Дневная и ночная температура поверхности Венеры практически не отличается из-за большой тепловой инерции атмосферы.
7. Один оборот вокруг Солнца Венера делает за 225 земных суток, а один оборот вокруг своей оси за 243 земных суток, то есть один день на Венере длится больше чем один год.
8. Первые наблюдения за Венерой в телескоп осуществил Галилео Галилей в начале 17 века.
9. У Венеры нет естественных спутников.
10. Венера является третьим по яркости объектом на небосводе, после Солнца и Луны.

Исследования

Автоматическая межпланетная станция «Dawn» вблизи астероида Веста и карликовой планеты Цереры (компьютерная графика). Изображение: Wikimedia Commons

Цереру невозможно увидеть невооруженным взглядом, так как ее звездная величина меняется от 6,7 до 9,32. Первые наблюдения рельефа карликовой планеты стали возможны только с помощью телескопа «Хаббл». На поверхности Цереры удалось обнаружить яркое пятно. Предполагается, что это глубокий кратер, на дне которого находится лед – та самая криомантия карликовой планеты. Лишь в 2015 г. первые 17 кратеров на церерианской поверхности получили свои имена. Тот кратер, в котором располагается яркое пятно, получил имя Оккатор в честь одного из второстепенных римских божеств.

В 2014 г. удалось обнаружить облака водяного пара, находящиеся в атмосфере Цереры. Это открытие было сделано с помощью инфракрасного телескопа. В том же году удалось сфотографировать Цереру с марсианской поверхности. Эту фотографию сделал марсоход Curiosity.

Огромный прорыв в изучении Цереры связан с космическим зондом АМС Dawn, который в 2015 г. вышел на орбиту Цереры и провел на ней 16 месяцев. С его помощью удалось обнаружить криовулкан Ахуна, высота которого составляет 4,5 км. Была картографирована поверхность Цереры и исследованы яркие белые пятна на ней.

Исследования Цереры не останавливаются – Китай планирует до 2030 года доставить на Землю образцы грунта с Цереры.

Расчет

Эксцентриситет орбиты может быть вычислен из орбитальных векторов состояния , как этого вектора эксцентриситета :

езнак равно|е|{\ Displaystyle е = \ влево | \ mathbf {е} \ вправо |}

куда:

e — вектор эксцентриситета ( «вектор Гамильтона» ).

Для эллиптических орбит он также может быть рассчитан на основе перицентра и апоапсиса, поскольку и где а — длина большой полуоси , среднее геометрическое и среднее по времени расстояние.
рпзнак равноа(1-е){\ Displaystyle \, г _ {\ текст {p}} = а \, (1-е) \,}разнак равноа(1+е),{\ Displaystyle \, г _ {\ текст {а}} = а \, (1 + е) \ ,,}

езнак равнора-рпра+рпзнак равнорарп-1рарп+1знак равно1-2рарп+1{\ displaystyle {\ begin {align} e & = {\ frac {r _ {\ text {a}} — r _ {\ text {p}}} {r _ {\ text {a}} + r _ {\ text {p} }}} \\\, \\ & = {\ frac {r _ {\ text {a}} / r _ {\ text {p}} — 1} {r _ {\ text {a}} / r _ {\ text { p}} + 1}} \\\, \\ & = 1 — {\ frac {2} {\; {\ frac {r _ {\ text {a}}} {r _ {\ text {p}}}} +1 \;}} \ end {выровнено}}}

куда:

• r _a — радиус в апоапсисе (он же «апофокус», «афелий», «апогей», то есть самое дальнее расстояние от орбиты до центра масс системы, который является фокусом эллипса).
• r _p — радиус в перицентре (также известный как «перифокус» и т. д., ближайшее расстояние).

Эксцентриситет эллиптической орбиты также можно использовать для получения отношения радиуса перицентра к радиусу апоапсиса :

рарпзнак равноа(1+е)а(1-е)знак равно1+е1-е{\ displaystyle {\ frac {r _ {\ text {a}}} {r _ {\ text {p}}}} = {\ frac {\, a \, (1 + e) ​​\,} {\, a \ , (1-e) \,}} = {\ frac {1 + e} {1-e}}}

Для Земли эксцентриситет орбиты e ≈ 0,01671, апоапсис — это афелий, а периапсис — это перигелий относительно Солнца.

Для годовой орбитальной траектории Земли отношение наибольшего радиуса ( r _a ) / наименьшего радиуса ( r _p ) составляетрарпзнак равно1+е1-е ≈ 1.03399.{\ displaystyle {\ frac {\, r _ {\ text {a}} \,} {r _ {\ text {p}}}} = {\ frac {\, 1 + e \,} {1-e}} {\ text {≈ 1.03399.}}}

Топ-10: самые известные астероиды

Итак, ниже приведён список астероидов и их особенности:

Чиксулубский астероид (метеорит) упал на Землю 66 млн лет назад. Как считают учёные, он стал катализатором «великого массового вымирания». Да, это именно из-за него исчезли динозавры.

Церера — первый открытый объект, найденный в 1801 году. В действительности это самый большой астероид. Что интересно, до 1860-х годов считалась планетой, а затем её отнесли к астероидным телам. Правда, с 2006 года официально является карликовой планеты.

Веста — крупнейшее тело в главном поясе с наибольшей массой (2,59×1020 кг) и размером (525,4+-0,2 км).

Паллада была открыта второй, находится в главном поясе. Какое-то время её даже считали второй по размеру среди всех объектов. По логике, перевод Цереры в карликовые планеты должен был поставить Палладу на первую позицию. Однако астрономы определили и уточнили данные. Как оказалось, размеры Весты больше. Таким образом, Паллада так и осталась на своём втором, но отметим, почётном месте.

Юнона также располагается в главном астероидном поле. Причём это один из самых больших представителей класса S, а его масса составляет 3% массы Цереры.

Гигея является четвёртым астероидом по величине в нашей системе, также относится к главному поясу.

Психея — очень массивный объект главного пояса, содержащий огромное количество металлов

Что важно, его масса составляет 1% от общей массы всех тел области.

Европа ещё один крупнейший представитель, расположенный между орбитами Марса и Юпитера. В частности, его ставят на шестое место по размеру среди тел пояса

Стоит отметить, что он относится к тёмному спектральному классу С.

Апофис нашли в 2004 году. По данным астрономов, он приближается к нашей планете и предположительно в 2029 году пройдёт рядом с ней. Правда, учёные утверждают, что опасности столкновения нет.

Гектор выделяется своей необычной формой. Она напоминает гантели или арахис. Кроме того, принадлежит к редкому классу D, очень тёмный и большой. Сейчас находится в главном поясе и входит в троянскую группу. Хотя учёные считают, что Гектор прилетел из пояса Койпера. Поскольку состоит из скальных пород и льда, а это свойственно именно для тех районов Солнечной системы.Разумеется, здесь указана лишь малая часть тел, наиболее знаменитые астероиды.Вообще изучение этих тел помогает учёным разбираться в секретах формирования нашей звёздной системы. Так как они являются такими же древними, как и она.

• Церера
• Кратер Чиксулуб
• Веста
• Апофис
• Юнона

Орбита Цереры

Схема расположения орбиты Цереры. Изображение: Wikimedia Commons

Церерианская орбита располагается в поясе астероидов, между Марсом и Юпитером, и имеет форму эллипса. Расстояние между ней и Солнцем изменяется от 381 до 446,5 млн км. Среднее расстояние между звездой и Церерой составляет 413,7 млн км. Средняя скорость движения Цереры по орбите оценивается в 17,9 км/с. Но один полный оборот вокруг звезды Церере необходимо 1680 суток, то есть 4,5 года.

Орбита Цереры не располагается в плоскости эклиптики (в которой находится земная орбита). Этот наклон равен 10,59°.

Вращается Церера и вокруг собственной оси, на один такой оборот уходит 9 часов 4 минуты. Ось Цереры имеет наклон в 3°.

Колебания сезонного характера

Как можно заметить, путь Земли вокруг Солнца называется орбитой

В данном случае стоит уделить внимание такому аспекту, как осевой наклон. Все 4 сезона года возникли исключительно благодаря вращению оси, происходящему под углом, равным 23,4 градуса

Это влечёт за собой такие известные в астрономической науке явления, как равноденствие и солнцестояние.

Фиксация оси изменениям не подвергается. В связи с этим распределение солнечной радиации осуществляется по-разному. То есть в случае отхождения северного полушария от Солнца она уходит зимой, а южного – летом. Через полгода в этой системе происходят изменения. День зимнего и летнего солнцестояния приходится соответственно на 21 декабря и июня. День весеннего и осеннего равноденствия – 20 марта и 23 сентября.

Связь аномалий и лучей

В дальнейшем, это эксцентриситет, истинная аномалия , эксцентрическая аномалия и средняя аномалия .
е{\ displaystyle e}Т{\ displaystyle T}E{\ displaystyle E}M{\ displaystyle M}

Радиус эллипса (измеренный от фокуса) определяется как:
р{\ displaystyle r}

рзнак равноК(1-епотому что⁡(E))знак равноК(1-е2)1+епотому что⁡(Т){\ Displaystyle г = а (1-е \ соз (Е)) = а {\ гидроразрыва {(1-е ^ {2})} {1 + е \ соз (Т)}} \, \!}

Между аномалиями существуют следующие отношения:

Mзнак равноE-егрех⁡(E){\ Displaystyle M = Ee \ sin (E) \, \!}

потому что⁡(Т)знак равнопотому что⁡(E)-е1-епотому что⁡(E){\ displaystyle \ cos (T) = {\ frac {\ cos (E) -e} {1-e \ cos (E)}} \, \!}

или

загар⁡(Т2)знак равно1+е1-езагар⁡(E2){\ displaystyle \ tan \ left ({\ frac {T} {2}} \ right) = {\ sqrt {\ frac {1 + e} {1-e}}} \ tan \ left ({\ frac {E } {2}} \ right) \, \!}

Частое применение — найти из . Тогда достаточно повторить выражение:
E{\ displaystyle E}M{\ displaystyle M}

Eя+1знак равноM-е(Eяпотому что⁡(Eя)-грех⁡(Eя))1-епотому что⁡(Eя){\ displaystyle E_ {i + 1} = {\ frac {Me (E_ {i} \ cos (E_ {i}) — \ sin (E_ {i}))} {1-e \ cos (E_ {i}) )}} \, \!}

Если мы используем начальное значение , сходимость гарантирована и всегда очень быстрая (десять значащих цифр за четыре итерации).
Eзнак равноπ{\ displaystyle E_ {0} = \ pi}

Категории орбит искусственных спутников по высоте (масштабная диаграмма).

Понятие орбиты

Итак, что такое орбита планеты? Самое простое определение: орбита — это путь тела вокруг Солнца. Тяготение вынуждает космическое тело двигаться по одному и тому

же пути вокруг звезды из года в год, из миллиона лет в следующий миллион. В среднем планеты имеют эллипсоидную орбиту. Чем ближе ее форма приближена к кругу,

тем стабильнее погодные условия на планете.

Основные характеристики орбиты – период обращения и радиус. Средний радиус – это средняя величина между минимальным значением диаметра орбиты и

максимальным. Период обращения – это тот отрезок времени, который необходим небесному телу для того, чтобы полностью пролететь вокруг звезды.Чем больше

расстояние, разделяющее звезду и планету, тем больше будет период обращения, поскольку воздействие гравитации звезды на окраине системы гораздо слабее, чем в ее центре.

Поскольку абсолютно круглой не может быть ни одна орбита, в течение планетарного года планета бывает на различном удалении от звезды. Место, где

планета ближе всего расположена к звезде, принято называть периастром. Точка, самая далекая от светила, напротив, именуется апоастром. Для Солнечной системы это

перигелий и афелий соответственно.

Перигелий, афелий и эксцентриситет

Перигелий и афелий

Орбиты абсолютно всех планет имеют форму вытянутого круга, и насколько велика эта вытянутость, определяется эксцентриситетом, если эксцентриситет очень маленький (почти ноль) форма наиболее приближена к кругу. Траектории движения с эксцентриситетом близким к единице имеют форму эллипса. К примеру, орбиты многочисленных спутников и экзопланет пояса Койпера имеют форму эллипса, а все орбиты планет Солнечной системы почти абсолютно круглые.

Из-за того, что ни одна из известных нам космических орбит не является точным кругом, в процессе движения по ней меняется расстояние между планетой и соседствующим с ней светилом. Точку, в которой планета находится наиболее близко к звезде, называют периастра. В Солнечной системе данная точка называется перигелий. Самая отдаленная от звезды точка траектории движения планеты носит название апоастром, а в Солнечной системе — афелий.

Открытие Урана и Нептуна

Сравнительные размеры Урана и Нептуна

В 1779 году увлеченный звездами Уильям Гершель решил изучить все небо, чтобы отыскать двойные. Его исследование продлилось два года и в 1781-м он заметил объект на территории Тельца, который отличался от остальных звезд 6-й величины. Через 4 ночи он отметил, что тело движется на звездном фоне, а значит находится в пределах Солнечной системы. Гершель подумал, что видит комету.

Уильям Гершель – первооткрыватель Урана

За исследование взялись ученые и видели звезду. Но прибор Гершеля был мощнее, поэтому помог определить орбитальный путь объекта. Оказалось, что он практически круговой и вращается вокруг Солнца. К тому же расположен крайне далеко.

Гершелю удалось найти новую планету, а именно ледяной гигант. В один момент он стал знаменитым и из любителя превратился в астронома.

Как найти Уран? Вы легко отыщете его в небе, но не сможете понять, что это планета. Если доверяете нашим подсказкам, то понадобится всего лишь бинокль и темное небо. Полюбуйтесь на фото Урана.

Уран, отображенный в 2007 году 12.5-дюймовым рефлектором. Визуально кажется белым

Но если у вас есть мощный телескоп, то сможете разглядеть не световую точку, а диск. Уран и Нептун расположены в Водолее и Рыбах. Уран – в 9° севернее небесного экватора, а Нептун – в 8° южнее от центральной линии и не очень высоко для людей, проживающих в северных широтах. Первым в небе поднимается Нептун, потому что слабее. В июне-июле они возвышаются и становятся доступными для телескопического обзора.

Сначала нужно точно понять, что планета расположена над горизонтом, а лучше – как можно выше. В январе-мае Уран так близко подходит к Солнцу, что его практически нельзя отыскать. Стоит высматривать до рассвета в июне-июле, потому что помогает Венера.

Если ищите в сентябре-декабре, то выбирайте вечернее время. Отличными помощниками станут диаграммы, но необходимо научиться хотя бы базовым основам чтения карт. Отыскать поможет и его оттенок – синий или зеленый. Но не думайте, что сможете заметить какие-то планетарные особенности, потому что даже профессиональные приборы на это не способны.

2 августа Уран активировал ретроградное движения и достигнет оппозиции 19 октября 2017 года с величиной 5.7. Отличное время для охоты – октябрь. На этот момент значение Титании составит 14, а у Оберона – 14.1.

Обнаружение Гершеля привело к тому, что ученые начали активно сканировать небо в поисках других объектов. И в 1801-1807 удалось найти целых 4, вмещающихся между Марсом и Юпитером. Но это были настоящие крошки. Гершель именовал их астероидами, за которыми легче наблюдать из-за быстрого перемещения.

Урбен Леверье, определивший позицию Нептуна, основываясь на движении Урана

Крупную планету удалось зафиксировать в 1846 году. Это был Нептун, найденный Дж. Галле и Л. Арестом. Но они были лишь теми, кто воспользовался математическим расчетом. А вот открыл ее Урбен Леверье. Он следил за перемещением Урана и заметил, что тот не соответствует моделям. Ученый понял, что рядом должна быть крупная планета, влияющая своей гравитацией. Ему удалось предсказать позицию Нептуна с ошибкой всего в градус!

Плоскость движения в Солнечной системе

Как уже было сказано, орбиты планет в Солнечной системе находятся почти на одной плоскости, близкой к плоскости орбиты Земли. Зная, что такое орбита планеты,

можно предположить, что причина, по которой планеты движутся в практически одной плоскости, вероятнее всего, все та же: некогда вещество, из которого теперь

состоят все тела в Солнечной системе, было единым облаком и вращалось вокруг своей оси под влиянием внешней гравитации. С течением времени вещество

разделилось на то, из которого образовалось Солнце, и то, которое долгое время было пылевым диском, вращающимся вокруг светила. Пыль постепенно образовала

планеты, а направление вращения осталось прежним.

Орбита Земли

Орбита нашей планеты представляет собой эллипс, в одном краю которого находится Солнце. Путь до Земли от Солнца на протяжении года изменяется, начиная от 147 млн км до 152 млн км. Орбита длинная, около 930 млн км. Наша планета двигается с запада на восток со скоростью примерно 30 км/с. Все расстояние она преодолевает за 365 дней 6 ч. 9 мин. и 9 с. Это время получило название звездного года.

Еще есть понятие тропического года, которое предполагает временное расстояние между определенными последовательными перемещениями Солнца через точку весеннего равноденствия. Этот временный промежуток равен 365 дням 5 ч. 48 мин. и 46 с.

Орбиты планет Солнечной системы

Разумеется, центром нашей системы является Солнце. Собственно, в нём заключена основная масса всей системы. Своей силой тяготения оно притягивает небесные тела.

Солнце

Стоит отметить, значительное количество космических тел в Солнечной системе движутся приблизительно в одной области. Её называют. 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 почти все планеты движутся в этом же направлении. Только Венера и Уран имеют противоположное течение.Чем больше удалена планета от Солнца, тем дальше расстояние между орбитами объектов.

Уран (слева) и Венера (справа)

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.

Атмосфера

Из-за слабой гравитации атмосфера на Церере крайне разреженная, которая то исчезает, то появляется вновь. В основном она состоит из водяного пара. Цикличность в появлении атмосферы связаны с интенсивностью солнечного излучения, падающего на Цереру. Когда карликовая планета находится близко к Солнцу, то ее поверхность сильнее разогревается, происходит испарение льда, а точнее говоря – его сублимация, то есть переход вещества из твердого состояния сразу в газообразное, минуя стадию жидкости. В результате появляется атмосфера. Когда же Церера удаляется от Солнца, то она остывает, процесс сублимации останавливается, и атмосфера исчезает.