Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Занятие 6

Читайте также:
  1. Блок №4. Неотложные состояния при аллергических состояниях и инфекционных заболеваниях Занятие №1.
  2. Вводное занятие. Организация музея.
  3. Восемнадцатое занятие
  4. Восьмое занятие
  5. Гарантии на осуществление прав на занятие предпринимательской деятельностью
  6. Двадцатое занятие
  7. Двадцать первое занятие
  8. Двадцать седьмое занятие
  9. Двадцать шестое занятие
  10. Двенадцатое занятие

 

 

МБУ ДОД ДДЮТ: Астрономия в измерениях, вычислениях и наблюдениях. г.о. Тольятти -2013

Занятие 6

 

Видимое движение планет

 

Солнечная система состоит из восьми больших планет со своими спутниками, свыше 2500 малых планет (астероидов), десятков тысяч комет и множества метеоритных тел. Все планеты и астероиды обращаются вокруг Солнца в направлении движения Земли, которое считается прямым. Они образуют планетную систему, ее радиус 6×109 км (расстояние от Плутона до Солнца).

Планеты перемещаются на небе по зодиакальным созвездиям вблизи эклиптики, что доказывает очень малые наклонения их орбит к плоскости земной орбиты. Исключением является орбита Плутона, наклоненная к эклиптике под углом 17°.

Большую часть времени планеты перемещаются по зодиакальным созвездиям в направлении с запада к востоку (прямое движение), но постепенно их движение замедляется, они останавливаются (наступает стояние), затем некоторое время движутся с востока к западу (попятное движение), снова останавливаются и после этого продолжают прямое движение. Видимый путь планеты на небе петлеобразен.

Планеты, движущиеся за поясом астероидов, от Юпитера до Плутона считаются внешними. Меркурий, Венера, Земля и Марс – внутренними планетами. У внутренних планет дуги попятного движения составляют: Меркурий - 13° или (22д), Венера - 16° (40д), Марс - 15° (79д). У внешних планет: Юпитера - 10° (120д), Сатурна - 7° (136д). Видимое движение Меркурия и Венеры отличается от видимого движения остальных планет благодаря их близости к Солнцу, они бывают видны либо в восточной области неба под утро, либо в западной стороне по вечерам. Все другие планеты бывают видимы в различные часы темного времени суток.

 

Конфигурации и условия видимости планет

Видимые на небе взаимные расположения тел Солнечной систем называют их конфигурациями. Изобразим в плоскости эклиптики Солнце (С), орбиту Земли (З), проекцию орбиты планеты (Р) и направления на точку весеннего равноденствия (¡) с Солнца и Земли.

Эклиптическая долгота, отсчитываемая при Земле от ¡, называется геоцентрической долготой l, а отсчитываемая при Солнце – гелиоцентрической долготой l.

 

 

 

Геоцентрическая долгота Солнца l0 и гелиоцентрическая долгота Земли l 0 связаны соотношением l0 = 180° + l 0.

Условия видимости планет зависят от их конфигураций относительно Солнца.

Конфигурации нижних планет

Нижние планеты Меркурий и Венера движутся с большей скоростью и меньшим периодом обращения, нежели Земля.

 

 

 

Конфигурация 1 называется нижним соединением (с Солнцем), при этом геоцентрическая долгот планеты l = l0 – геоцентрической долготе Солнца, а ее гелиоцентрическая долгот l = l0 – гелиоцентрической долготе Земли, геоцентрическое расстояние наименьшее. Если нижнее соединение наступает вблизи узлов орбиты, то планета проектируется на солнечный диск. Прохождение планеты по диску Солнца – редкое явление: у Меркурия оно наблюдается через каждые 13 и 7 лет в мае и ноябре; у Венеры – в июне и декабре, с чередованием через 8 лет, 105,5 г., 8 лет и 121,5 г. (последнее прохождение было 6 декабря 1882 г., а очередные произойдут 8 июня 2004 г. и 6 июня 2012 г.). Вблизи нижнего соединения планета перемещается по небу попятным движением, находится вблизи Солнца и поэтому невооруженному глазу не видна (к Земле обращено темное полушарие).

В положении 2 планета имеет наибольшее угловое удаление вправо от Солнца называемое западным удалением или наибольшей западной элонгацией. (прямая, соединяющая Землю с планетой, становится касательной к планетной орбите. При этом Dlm = l - l0 < 0 и l > l0. Планета восходит до восхода Солнца и имеет наиболее продолжительную видимость в восточной стороне неба в предутренние часы (утренняя видимость планеты), видна половина диска планеты (фаза y = 0,5).

В положении 3 планета находится за Солнцем – верхнее соединение с Солнцем. Планета невидима невооруженному глазу: ее l = l0, l - l0 = 180°, геоцентрическое расстояние наибольшее, угловое диаметр наименьший, фаза y = 1.

В положении 4 планета находится в наибольшей восточной элонгации Dlm = l - l0> 0, l - l0 = 90° - Dlm, фаза y = 0,5 (выпуклость к западу), вечерняя видимость планеты.

На протяжении смены конфигураций диаметр диска Меркурия меняется от 5 до 12², а блеск от 3m до -2m (ярче Сириуса).

Из-за эллиптичности планетных орбит наибольшие элонгации у Меркурия заключены в пределах от 18° (планета в перигелии) до 28° (планета в афелии), а у Венеры – от 45° до 48°. Обычно наилучшие условия вечерней видимости создаются весной, а утренней видимости - осенью, когда эклиптика по утрам занимает высокое положение на небе. Однако, если склонение планеты меньше склонения Солнца, видимость планеты заметно сокращается, а Меркурий бывает совсем невидим, т.к. восходит и заходит в светлое время суток.

 

 

Конфигурации верхних планет

Схема основных конфигураций верхних планет: 1 – соединение, 2 – западная квадратура, 3 – противостояние, 4 – восточная квадратура. Эта последовательность противоположна направлению орбитального движения планеты.

В конфигурации соединение планета находится за Солнцем: l = l0, l - l0 = 180°, планета восходит и заходит одновременно с Солнцем и поэтому не видна.

Положение 2 – западное удаление достигает Dlm = l0 - l = 90°, такая конфигурация называется западной квадратурой (планета восходит около полуночи).

 

 

 

 

 

Положение 3 – противостояние или оппозиция, планета отстоит от Солнца Dl = l - l0 = 180° и l = l0. Эпоха противостояния наиболее благоприятна для наблюдений планеты: видна всю ночь, максимально сближена с Землей, в момент противостояния планета находится в середине дуги попятного движения

Положение 4 – восточная квадратура Dl = l - l0 = 90°, планета заходит около полуночи.

Условия видимости верхних планет зависят от их расположения в зодиакальных созвездиях. Даже в эпохи противостояний эти условия различны: наилучшие бывают в зимние противостояния. Когда планеты перемещаются в созвездиям Тельца, близнецов и Рака, высоко поднимаются и большую часть суток видны на горизонтом, чему способствуют длинные зимние ночи. Летние же противостояния самые неблагоприятные.

Оппозиции Марса, наступающие при геоцентрическом расстоянии, не превышающем 0,4 а.е.» 60×106 км (планета движется вблизи своего перигелия), называются великими противостояниями. Они повторяются через промежутки времени, кратные сидерическому Т и синодическому S периодом обращения планеты: kT = mS, где K и m – целые числа. У Марса Т = 687д = 1,881г, S = 780д = 2,136г. Равенство 1,881×k = 2,136×m удовлетворяет числам k = 8 и m = 7, а также k = 9 и m = 8. Поэтому великие противостояния Марса повторяются дважды через 15 лет, а затем через 17 лет в интервале с 5 июля по 5 октября. Последнее было в конце июля 1986 г, очередное произойдет в 2003 г. Великие противостояния характерны и для астероидов, периодически близко подходящих к Земле. Например, астероид Эрос (а = 1,458 а.е., е = 0,222, Т = 1,761 года и S = 2,315 года) в среднем противостоянии проходит на расстоянии r = а – а0 = 0,458 а.е. от Земли. Но через каждые 44 года (иногда 37 лет) сближается с Землей до 0,135 а.е. = 20,2 млн. км. Очередное такое сближение должно произойти в 2019 году (или 2012 году).

 

 

Уравнения синодического движения

Период смены конфигураций называется синодическим периодом обращения планеты. Среднее значение дуги, проходимой планетой по орбите за одни сутки, называется средним движением: n = 360°/T. Т – сидерический период обращения планеты.

У нижних планет Т < Т0 и n > n0 – синодический период обращения S, за который планета догоняет Землю равен .

У верхних планет Т > Т0 и n < n0 - синодический период обращения S, за который Земля догоняет планету равен .

Оба эти уравнения дают средние значения синодических периодов обращения, но из-за неравномерного движения планет реальные значения их другие: например у Меркурия S = 116д с изменениями от 104 до 132д; у Венеры S = 584д ± 7д. Для Меркурия и Венеры Земля является верхней планетой, для всех остальных – нижней.

 




Дата добавления: 2015-01-05; просмотров: 28 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Представление об астрологии| ДОД ДДЮТ: Астрономия в измерениях, вычислениях и наблюдениях. г.о. Тольятти -2013

lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.011 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав