Главная | Астероиды - планеты-карлики! | Солнечная система

Выдающийся астроном Кеплер

 

Выдающийся астроном Кеплер в начале XVII в. установил три закона движений планет. Первый закон определяет форму планетных орбит. Закон устанавливает, что каждая планета движется вокруг Солнца по орбите, имеющей форму эллипса. Солнце при этом находится не в центре симметрии эллипса, а в точке, несколько смещенной относительно центра и называемой фокусом. В эллипсе имеются два фокуса. Они обладают тем замечательным свойством, что сумма расстояний до них от любой точки эллипса одинакова и равна большой оси эллипса (рис. 3). Отклонение положения фокуса от центра определяет так называемый эксцентриситет орбиты: чем больше эксцентриситет, тем более вытянутым является эллипс. Ho так как эксцентриситеты планетных орбит очень малы, то орбиты планет мало отличаются от кругов, и этим они резко отличаются от орбит многих других небесных тел.

 

По второму закону Кеплера, каждая планета движется вокруг Солнца таким образом, что радиус - вектор планеты, т. е. воображаемая линия, соединяющая планету с Солнцем, в равные промежутки времени описывает равные площади. Это значит, что скорость движения планеты по

 

 

Рис. 3. Эллипс и его элементы: AA  -  большая ось; BB  — малая ось; ФпФ#—фокусы.

орбите в разных ее участках оказывается различной. Нетрудно понять, почему это так происходит. Как было сказано, Солнце расположено не в центре эллипса (орбиты), а в его фокусе. Следовательно, одна часть планетной орбиты будет расположена ближе к Солнцу, а другая — противоположная — дальше. Поэтому, если мы мысленно представим себе два сектора на плоскости планетной орбиты с одинаковыми площадями, но расположенными в разных (противоположных) частях плоскости орбиты, то увидим, что дуги, стягивающие эти секторы по орбите, будут разные. В ближней к Солнцу части орбиты дуга будет наибольшей, а в противоположной, дальней от Солнца части — наименьшей (рис. 4). Ближайшую к Солнцу точку орбиты планеты принято называть перигелием, а наиболее удаленную — афелием.

 

Третий закон Кеплера определяет, что квадраты времен обращений планет вокруг Солнца пропорциональны кубам больших полуосей их орбит, т. е. кубам их средних расстояний от Солнца. Следовательно, по третьему закону Кеплера оказывается, что период обращения планеты вокруг Солнца определяется большой полуосью ее орбиты,

 

 

или средним расстоянием от Солнца. Отсюда следует, что средняя скорость движения планеты по орбите будет тем меньше, чем больше ее среднее расстояние от Солнца. В соответствии с этим средняя скорость движения планет равна (в км/сек):

 

 

 

Меркурий..................     47,8

 

Венера........................     35,0

 

Земля............................. 29,8

 

Марс..........................     24,0

 

Юпитер......................     13,0

 

Сатурн............................. 9,6

 

Уран...........................      6,8

 

Нептун............................ 5,4

 

Плутон.......................      4,8

 

 

Впоследствии Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения, согласно которому каждые две частицы материи притягивают друг друга с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. После этого законы Кеплера получили теоретическое обоснование. Ньютон показал также, что при определенных условиях небесные тела могут двигаться по орбитам, имеющим не только форму эллипса, но также и по окружностям, параболам и гиперболам, т. е. по любым коническим сечениям.

 

Орбиты планет Меркурия и Венеры, находящихся ближе к Солнцу, чем Земля, расположены внутри земной орбиты. Эти планеты называются нижними, в отличие от верхних, орбиты которых расположены вне земной орбиты. Это Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.

 

Научно-популярное

НЛО

Суеверия и Фольклор

Паранормальное

Космология