§6. Закони руху небесних тіл.

Перші уявлення про будову світу були геоцентричні: «гео» в перекладі означає земля. Суть була така: В центрі світу знаходиться Земля, а всі інші планети обертаються навколо неї. Таке твердження найбільшого розвитку набуло у працях Евкліда, Арістотеля.

У II ст. н.е. Клавдій Птоломей запропонував найбільш досконалу геоцентричну будову світу. Він вважав, що в середині є Земля, навколо Землі — Місяць, а навколо Місяця — планети. І що планети рухаються по епіциклу, а центр епіциклу — рух по деференті. Спостереження показали, що більшість планет описують на небі складні петлі. Зробивши певні розрахунки, вчені побачили розбіжності у даній системі. Тому така система була невірною. Тоді у 1543 році польський астроном М. Коперник видав книжку «Про обертання небесних сфер».Коперник на зміну геоцентризму висунув ідею геліоцентризму. Основними пунктами системи Коперника були: 1) В центрі знаходиться Сонце;

2) Всі планети, в тому числі і Земля обертаються навколо Сонця по колових орбітах в прямому напрямку;

3) Навколо Землі обертається лише Місяць, її єдиний природній супутник;

4) Крім орбітального руху навколо Сонця, Земля обертається навколо осі;

5) Петлеподібний рух Сонця по небу є не реальним, а відображає дійсний рух землі навколо Сонця.

Видимі рухи планет. Нижні планети — це такі планети, які розміщені між Сонцем і Землею (Меркурій, Венера). До верхніх планет відносяться ті, які знаходяться за межами земної орбіти (Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун і Плутон).

Рух верхніх і нижніх планет небесною сферою відбувається по-різному. Нижні і верхні планети характеризуються своєю конфігурацією. Під конфігурацією розуміють взаємне розташування Землі, Сонця і даної планети. Розглянемо конфігурацію нижніх планет. До них належить Меркурій ♀ і Венера ♀. Розглянемо рух планети і Землі навколо Сонця.

1. Нехай в деякий момент часу Венера знаходиться в положення ♀₁, і Земля — O₁. Така конфігурація, при якій нижня планета знаходиться між Землею і Сонцем називається нижнім сполученням (н.с.). Планети Венери не видно, бо обернена темною стороною до Землі. l=l_O; λ=λ_☺..

2. Згідно системи Коперника ω_♀>ω_O, тому через певний час Венера переміститься на захід в положення 2. (За один і той самий проміжок часу планети здійснять різні переміщення).наступає західна елонгація (з.е.)

Найбільше кутове відхилення планети від Сонця на захід називається найбільшою західною елонгацією (з лат. - «віддаляюся»).

К ут елонгації (θ) – це кут між напрямом на Сонце і планету.

l=l_O+(90⁰-θ); λ=λ_☺-θ.

При західній елонгації планету можна спостерігати тільки ранкрм перед сходом Сонця (на малюнку 6.1.положення 2).

3. Через певний момент часу Земля переміститься в положення 3, а планета в ♀₃. Венера розташована на одній лінії із Сонцем, але по різні боки від нього. Така конфігурація називається верхнє сполучення (в.с.). планети не видно, бо вона сходить і заходить разом із Сонцем. . l=l_O+180⁰; λ=λ_☺.

4. Після в.с. планета відхиляється від напрямку Земля — Сонце на схід. Наступає східна елонгація (с.е.). l=l_O-(90⁰-θ)

Планету видно після заходу Сонця на фоні вечірньої зорі. Мал.6.1.

Так само відбувається у верхніх планетах.

Ми спостерігаємо планети із Землі, яка також обертається навколо Сонця. Тому період обертання планет навколо відносно зір називається сидеричним періодом. Чим ближче планета до Сонця, тим більші її лінійна та кутова швидкості, й тим коротший зоряний період обертання навколо Сонця.

Також використовують і синодичний період. Проміжок часу між двома послідовними однаковими конфігураціями планети називається синодичним періодом.

Синодичний період відрізняється від сидеричного тим, що при русі навколо Сонця, Земля випереджає планету на 360⁰. Швидкість планет тим більша, чим ближче вони до Сонця.

Закони руху планет. Закони руху планет належать видатному нім. вченому Йогану Кеплеру. Ще на початку XVII ст.. він, вивчаючи рух Марса навколо Сонця, встановив три закони руху планет.