Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по астрономии (н)-часть 1.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
12.37 Mб
Скачать

Литература к разделу

1. Волынский Б.А. Сферическая тригонометрия.-М.Наука,1977.

2. Плахов Ю.В., Краснорылов И.И. Геодезическая астрономия (часть 1 сферическая астрономия)

3. Халхунов В.З., Сферическая астрономия. М.: Недра,1972.

4. Куликовский П.Г. Справочник любителя астрономии/ Под ред. В.Г.Сурдина. Изд. 5-е, перераб. и полн. обновл.-М.: Эдиториал УРСС, 2002.-688с.

5. Астрономический календарь, постоянная часть/Под ред. В.К.Абалакина. Изд. 7-е, перераб.-л.: Наука, 1981.-704с.

  1. Строение и масштаб солнечной системы, движение планет.

Солнце и совокупность космических тел, обращающихся вокруг него, образуют Солнечную систему. Солнечной системой называется совокупность небесных тел, движущихся вокруг Солнца. В солнечную систему входят 8 больших планет вместо со спутниками, несколько малых планет (этот термин введён МАС в 2006 г. см. приложение , это Плутон, Квавар, Седна , Эрида, Церера), свыше 2300 малых планет (астероидов), десятки тысяч комет, бесчисленное множество метеоритных тел. Все эти тела объединены в одну систему благодаря силе притяжения центрального тела  Солнца.

Тщательные научные исследования дали обширную информацию о движении этих тел в пространстве, что позволяет составить достаточно точный план строения Солнечной системы. В приложениях даны таблицы с числовыми характеристиками больших планет и их спутников — основных и наиболее массивных (после Солнца) членов Солнечной системы. Здесь же мы ограничимся лишь общим описанием ее строения.

Все планеты движутся вокруг Солнца в одном направлении, против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса эклиптики (прямое движение). Их невозмущенные орбиты — эллипсы, с небольшими эксцентриситетами и малыми наклонениями к эклиптике. Вращение почти всех больших планет, а также Солнца и Луны, вокруг осей происходит в том же направлении, в котором планеты движутся вокруг Солнца (прямое вращение). Исключением являются Уран и Венера (см. раздел 7.2), у которых вращение обратное. Расстояния планет от Солнца образуют закономерную последовательность: промежутки между орбитами увеличиваются с удалением от Солнца. Среднее расстояние от Солнца самой далекой планеты Плутон составляет 39,75 а.е. Если это расстояние принять за радиус Солнечной системы, то он окажется примерно в 700 раз меньше расстояния до ближайшей звезды Проксимы Центавра.

Спутники обращаются вокруг планет, подобно тому как планеты обращаются вокруг Солнца. Большинство спутников движется в прямом направлении, исключая 11 спутников с обратным движением, при этом 5 из них (спутники Урана) имеют, следовательно, то же направление движения, что и вращение планеты.

Закономерность расстояний планет от Солнца описывается эмпирической формулой (закон Тициуса-Боде):

an=0.4+0.3×2n , (4.1)

где n  номер планеты, начиная с 0 для Венеры (для Меркурия n=), в таблице- приведены рассчитанные по этой формуле и реальные расстояния от Солнца (см. таблицу 6). Из таблицы 5 видно, что средние расстояния планет вплоть до Урана удовлетворительно представляются формулой (4.1). Как раз в промежутке между Марсом и Юпитером, где должна была быть еще одна планета, находится пояс астероидов. По-видимому, в этой части Солнечной системы, которая разделяет планеты типа Земли и типа Юпитера, физические условия были таковы, что промежуточная планета не могла сформироваться или оказалась неустойчивой.

Таблица 6. Закон Тициуса-Боде

Планета

Мерку-рий

Венера

Земля

Марс

Пояс астерои-дов

Юпитер

Сатурн

Уран

Нептун

Плутон

n

- ¥

0

1

2

3

4

5

6

7

8

An формула

0,4

07

1,0

1,6

2,8

5,2

10,0

19,6

38,8

77,2

An реально

0,39

0,72

1,00

1,52

2,68

5,2

9,55

19,19

30,07

39,52

Возможно, что на каком-то этапе эволюции Солнечной системы в поясе астероидов существовала одна или несколько крупных планет, но они были разрушены вследствие столкновений с другими телами или в результате действия какой-либо другой силы, например, приливного действия Юпитера. Физическая сущность приливного механизма разрушения состоит в том, что сила притяжения постороннего тела действует по-разному на различные части системы частиц, связанных между собой гравитацией, стремится их разделить и заставить каждую частицу двигаться по независимой орбите. Если это разделяющее действие окажется сильнее, чем притяжение между частицами, то система частиц (а ею может быть и твердое тело больших размеров, такое как планета) разрушится.

Малые планеты, или астероиды, движутся вокруг Солнца, как и большие планеты, в прямом направлении. Их орбиты имеют в среднем большие эксцентриситеты и большие наклоны, чем орбиты больших планет. Большинство орбит астероидов расположено между орбитами Марса и Юпитера, однако некоторые из них могут заходить внутрь орбиты Меркурия (Икар) и удаляться до орбиты Сатурна (Гидальго). У некоторых астероидов обнаружено вращение вокруг осей, причем в ряде случаев оно оказывается обратным.

Английский астроном К.Эджворс (1949 г.) и американский Дж. Койпер (1951 г.) на основании анализа орбит комет предположили существование пояса малых тел на расстоянии 35-50 а.е. от Солнца.

В 1992 г. за орбитой Нептуна был обнаружен объект диаметром 280 км, а к 2001 г. было открыто около 370 транснептунных объектов (http//www.ifa/hawaii.edu/faculty/jewitt/kb.html). Эти тела были отнесены к объектам пояса Эджвоса-Койпера. Среди них выделяется группа из нескольких десятков плутино  объектов, большие полуоси которых как и у Плутона близки к 39,4 а.е..

Согласно современным представлением, солнечная система на расстоянии до 150 тыс. а.е. окружена роем кометных ядер (облако Орта), которые являются побочным продуктом при образовании планет солнечной системы. Многие ядра не приближаются к Солнцу, не образуют хвостов и не растрачивают своего вещества. Другие под влиянием окружающих Солнце звёзд меняют свои орбиты и, или навсегда покидают солнечную систему, или переходят на более короткопериодические орбиты и приближаются к солнцу. В этом случае мы можем наблюдать эти тела как кометы, имеющие хвост.

Движение комет отличается большим разнообразием. Невозмущенные орбиты большинства комет — очень сильно вытянутые эллипсы с эксцентриситетами, близкими к 1. В редких случаях, в результате возмущений от планеты, кометы вблизи Солнца движутся по гиперболам (е > 1), но те же возмущения могут возвратить кометы на эллиптические орбиты. Расстояние в афелии у некоторых комет достигает 50 000-100 000 а.е., а период обращения — нескольких миллионов лет. У немногих короткопериодических комет орбиты почти круговые. Наклонения орбит комет также разнообразны и часто превышают 90°, т.е. кометы движутся вокруг Солнца как в прямом, так и в обратном направлении. Движение отдельных метеорных тел очень сложное, но многие из них образуют метеорные потоки, движущиеся по орбитам, подобным орбитам комет. Более детально характеристики тел Солнечной системы будут рассмотрены в разделе 7.