Планеты
То, что планеты отличаются от обычных звезд, было известно еще древним египтянам. Поскольку планеты, в отличие от звезд, удалены от нас на значительно меньшие расстояния, их собственные движения хорошо заметны на небе. Если день за днем отмечать положение какой-нибудь планеты относительно соседних звезд, вскоре вы заметите, что планета действительно движется. Само слово "планеты" с греческого переводится словом "блуждающие". Действительно, если достаточно долго отслеживать движение планет по небу, можно увидеть, что некоторые из них в определенный момент останавливаются и начинают движение в обратном направлении (попятное движение) по траектории, имеющей форму петли. На сегодняшний день известно, что вокруг нашего Солнца движутся почти по круговым орбитам 8 больших планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (перечислено в порядке удаления от Солнца). Вместе с кометами, метеорными роями (остатки комет) и астероидами (многие из которых, тот же Плутон, сопоставимы по размерам со спутниками больших планет) они образуют Солнечную Систему. Две планеты - Меркурий и Венеру, расположенные к Солнцу ближе Земли , иногда называют "нижними". Все остальные планеты - Юпитер, Сатурн, Уран, и Нептун - называют "верхними" планетами.
Кеплер в начале XVII в установил, что все планеты движутся вокруг Солнца по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце (первый закон Кеплера). Также им было установлено, что за равные промежутки времени радиус-вектор планеты описывает равные площади секторов эллипса (второй закон Кеплера). Оба эти закона определяют движение каждой планеты в отдельности. Периоды обращения планет вокруг Солнца Т (сидерические периоды) связаны со средними расстояниями их до Солнца а третьим законом Кеплера: Т22/Т12=а23/а13
Вместе с законом всемирного тяготения Ньютона, три закона Кеплера полностью описывают движение планет и их спутников. В 1772г. берлинский астроном Э. Бодэ (1774-1826) опубликовал эмпирическую закономерность расстояний планет Солнечной системы, открытую в 1766г. виттенбергским математиком И. Тициусом(1729-1796).
а=0.3 х 2n + 0.4 (где n=-~, 0,1,2,3,4,5,6)Правило Тициуса-Бодэ с достаточной точностью дает расстояния планет от Солнца, выраженные в расстояниях Земли до Солнца -астрономических единицах (1а.е.=149600000км). На расстоянии, соответствующем п=3, в первый день XIX столетия итальянский астроном Джованни Пиацци (1746-1826) открыл первый астероид - Цереру. Сейчас в этой области Солнечной системырасположен целый пояс астероидов, который, возможно, является следствием разрушения ранее существовавшей там планеты. Внутренние планеты всегда видны на небе не далеко от Солнца, после захода (вечерняя видимость) или перед восходом (утренняя видимость). Меркурий находится так близко от Солнца, что практически всегда недоступен для наземных наблюдений. Через определенный период, называемый синодическим, взаимное расположение Земли, Солнца и планеты (конфигурация) повторяется. У нижних планет различают четыре конфигурации: наибольшая западная и восточная элонгации (когда планета при наблюдении с Земли максимально удалена от Солнца), нижнее соединение (планета находится между Землей и Солнцем) и верхнее соединение (планета находится за Солнцем) . Время от времени, в момент нижнего соединения планеты с Земли наблюдается редкое явление -прохождение нижней планеты по диску Солнца. У Меркурия прохождение по диску Солнца случается в мае и ноябре через каждые7 и 13 лет, а у Венеры - в июне и декабре с чередованием через 8 лет, 105.5 года, 8 лет и 121.5 года (ближайшее явление произойдет 6 июня2012г.).Эпоха элонгаций максимально благоприятна для наблюдения внутренних планет. В это время Меркурий удаляется от Солнца на угловое расстояние от 18 до 28° (в среднем, 22°), а Венера - на расстояние 45-48° (в среднем, 46°).
8 течение синодического периода, равного 115,9 суткам, угловой диаметр диска Меркурия меняется от 5 до 12", а блеск от +3т, до -2т (на 6 величин, или в 100 раз). У Венеры за синодический период, равный 583,9 суткам, угловой диаметр меняется с 10 до 63", а блеск -с -2,7т до -4,4т. Поэтому, Венера - самый яркий объект на ночном небе после Луны.
Обычно, наилучшие условия вечерней видимости нижних планет наступают весной, когда эклиптика по вечерам максимально высоко поднимается над горизонтом. По тем же причинам, период наилучшей утренней видимости внутренних планет приходится на осень.
Конфигурации у верхних планет отличаются от нижних. Когда планета находится за Солнцем - происходит соединение. Эпоху, когда Земля находится на линии, соединяющей планету и Солнце, называют противостоянием. Эпоха противостояния наиболее удобна для наблюдения верхних планет. Тогда они восходят вечером, видны всю ночь, находятся на минимальном расстоянии от Земли и поэтому имеют максимальные угловые диаметры. Вследствие эллиптичности орбит планет расстояния до них в момент противостояний меняются. Особенно заметно это различие для Марса: от 0,37 а.е. до 0,677а.е.! Противостояния Марса с расстоянием до Земли менее 0,4а.е. называют великими. Во время великих противостояний Марс имеетнаибольший угловой диаметр - 26" и блеск (-2,6т). Великие противостояния Марса повторяются каждые 15-17 лет. В прошлом веке было установлено, что планеты Меркурий, Венера, Земля и Марс имеют твердую поверхность и небольшие диаметры, тогда как у остальных планет диаметры значительно превышают земные, а вместо твердой поверхности - газовый океан. Поэтому, по своей природе планеты Солнечной системы разделяют на планеты земной группы и планеты-гиганты.
|
