Между какими планетами солнечной системы находится земля: Между какими планетами солнечной системы расположена земля. Планета солнечной системы земля |

Содержание

Итоговые задания. Солнечная система. Орбита планеты

1. Как можно ориентировать по звездам?

Ориентировать можно с помощью ярких звезд. Навигационными называются 26 наиболее ярких звезд, используемых для ориентирования. Они указывают направления на определенные стороны горизонта. К примеру, Полярная звезда всегда указывает направление на Север.

2. Что такое Солнечная система? Какие космические тела входят в ее состав?

Солнечная система – это Солнце и движущиеся вокруг него космические тела. В состав солнечной системы входит Солнце и движущиеся вокруг нее космические тела (планеты, спутники, кометы, астероиды), межпланетное пространство с мельчайшими частицами и разжиженным газом.

3. Что такое орбита планеты? Какую форму имеют орбиты планет солнечной системы?

Орбита – путь планеты вокруг Солнца. Орбиты планет Солнечной системы имеют форму эллипсов.

4. Какой по счету планетой от Солнца является Земля? Между какими планетами она расположена?

Земля является третьей планетой от Солнца. Она находится между Венерой и Марсом.

5. На какие группы делят планеты Солнечной системы? Чем отличаются планеты, входящие в эти группы?

Планеты Солнечной системы делятся на планеты земной группы и планеты-гиганты. Они отличаются составом и размерами. Планеты земной группы каменные и имеют небольшие размеры. Планеты гиганты имеют газопылевой состав и большие размеры.

6. Как Солнце влияет на Землю?

Солнце притягивает Землю и отвечает за ее движение. Оно снабжает Землю теплом и светом, что влияет на живые организмы. Солнечное излучение влияет на магнитное поле Земли.

7. Назовите планеты Солнечной системы. Какие из них получают от Солнца больше света и тепла, чем Земля, а какие – меньше?

Планеты Солнечной системы – Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Больше чем Земля света и тепла получают Меркурий и Венера. Все остальные планеты получают меньше тепла и света в сравнении с Землей.

8. Что называют сутками? Какова продолжительность одних земных суток? При каких условиях сутки могут стать длиннее или короче?

Сутки – естественная, данная природой основная единица измерения времени. Продолжительность земных суток – 24 часа. Продолжительность суток может изменить при изменении скорости вращения Земли вокруг своей оси: увеличение скорости вращения сократит сутки, замедление – увеличит.

9. Каковы географические следствия вращения Земли вокруг своей оси?

Вращение вокруг своей оси влияет на форму планеты. В его результате происходит смена дня и ночи. Из-за осевого вращения Земли все движущие предметы на Земле отклоняются в Северном полушарии вправо по ходу своего движения, в Южном полушарии – влево.

10. Что называют годом? Какова продолжительность одного земного года? Почему каждый четвертый год на Земле длиннее трех предыдущих на одни сутки? Как называются такие удлиненные года?

Год – период времени, за который Земля делает полный оборот вокруг Солнца по своей орбите. Земной год составляет 365 дней. Каждый четвертый год на сутки длиннее трех предыдущих и называется високосным. Дело в том, что продолжительность земных суток составляет чуть более 24 часов. Так за год набегает лишних 6 часов. Для удобства принято год считать равным 365 дням. А раз в четыре годы добавлять еще одни сутки.

11. Что такое географический полюс, экватор? Какова длина экватора Земли?

Географический полюс – это условная точка на земной поверхности, в которой та пересекается с земной осью.

Экватор – воображаемая окружность на поверхности Земли, проведенная на равном расстоянии от Северного и Южного полюса.

Длина экватора – 40076 км.

12. Почему расстояние от центра Земли до географических полюсов меньше, чем от центра Земли до экватора?

Полярный радиус меньше экваториального, поскольку Земля не идеальный шар, а слегка сплюснута у полюсов.

13. Почему на Земле происходит смена времен года?

Земля не просто вращается вокруг Солнца, но сохраняет при этом наклон своей оси. Это приводит к неравномерному нагреву разных территорий в течение годы, чем и обусловлена смена времен года.

14. Каковы географические следствия вращения Земли вокруг Солнца?

Следствие движения Земли вокруг Солнца является смена времен года, годичные ритмы живой и неживой природы.

Измерение расстояний в мировом пространстве

У каждого, кто начинает знакомиться с астрономией и узнает, что до Луны 380 тыс., а до Солнца 150 млн. км, что звездные расстояния измеряются вместо километров сотнями, тысячами и миллионами «световых лет» и «парсеков», возникает вполне естественное и законное сомнение: «А как же измерили эти расстояния, эти миллионы и миллиарды километров? Ведь до Луны, а тем более до Солнца и звезд добраться нельзя, следовательно, нельзя применить и обычные способы измерения расстояний».

Наука и жизнь // Иллюстрации

Рис. 1. Измерение расстояния до недоступного предмета.

Рис. 2. Измерение расстояния до Луны (относительное расстояние Луны и звезды Е сильно искажено).

Наука и жизнь // Иллюстрации

Рис. 3. Прохождение Венеры по диску Солнца (относительные размеры Солнца, Земли и Венеры не в масштабе).

Рис. 4. Противостояние Марса.

Рис. 5. Расположение орбит Марса, Эроса и Земли.

Рис. 6.

Наука и жизнь // Иллюстрации

‹

›

Открыть в полном размере

Цель этой статьи — изложить вкратце способы, которыми астрономы измеряют расстояния до тел солнечной системы — Луны и Солнца. Определению расстояний более отдаленных объектов — звезд и туманностей — мы посвятим другую статью в с дном из ближайших номеров нашего журнала.

Измерение расстояния до Луны

Способы, применяемые астрономами для определения расстояния до близких к нам небесных тел, в принципе те же самые, которые применяют геодезисты при съемочных работах, землемеры, саперы, артиллеристы и т. д.

Как измерить расстояние до предмета, подойти к которому нельзя, например, до дерева на противоположной стороне реки (рис. 1)?

Топограф или землемер поступит просто. Он отложит на «своем» берегу линию АВ и измерит ее длину. Затем, став на один конец линии в точку А, измерит угол CAB — между направлением своей линии и направлением на предмет С. Перейдя в точку В он измерит угол СВА. А дальше можно поступить двумя способами: можно отложить на бумаге линию АВ в масштабе и построить на ее концах углы CAB и СВА, пересечение сторон которых и дает на плане точку С. Расстояние ее от точек А и В (да и от любой другой точки, отмеченной на плане) представит соответствующее действительное расстояние в том же самом масштабе, в котором изображена линия АВ. Или же можно по формулам тригонометрии, зная одну сторону треугольника и два его угла, вычислить все другие его линии, в том числе и высоту СН — расстояние точки С — далекого дерева до проведенной землемером линии АВ.

Точно так же поступили и астрономы, определяя расстояние до Луны. Если в один и тот же момент два наблюдателя сфотографируют небо с Луной из двух далеких друг от друга мест А и В (рис. 2) и затем сравнят свои снимки, они увидят, что положение Луны относительно звезд несколько различно. Например, звезда Е на снимке наблюдателя А будет видна к северу от Луны, а у наблюдателя В — к югу.

Измеряя снимки или, что проще, определяя положение Луны на небе в двух местах с помощью специальных телескопов, снабженных угломерными приспособлениями, можно по видимому смещению Луны найти и ее расстояние до Земли. Вспомним одну простую теорему из геометрии — сумма углов в четырехугольнике равна 360° — и применим ее к Земле и Луне.

Измерения дадут величину углов z₁ и z₂ — углов между вертикальным направлением в обоих местах и направлением на Луну. Предположим, для простоты, что места А и В лежат на одном меридиане, т. е. на круге, проходящем через оба полюса Земли. ЕЕ — земной экватор и утлы φ ₁ и φ₂ —географические широты обоих мест.

Применяя теорему к четырехугольнику OALB, где О — центр Земли, найдем, что

[(180° — z₁)+φ ₁ + φ ₁₂+ (180°—z₂)[+] p]= 360°

или

р = (z₁+ z₂) — (φ₁+ φ₂)

По известным углам найдем угол р, под которым из центра Луны видна линия АВ. Длина линии АВ известна, так как известен радиус Земли и положение мест наблюдения А и В. По длине этой линии и углу р, так же как и в случае недоступного предмета, можно вычислить расстояние до Луны.

Угол, под которым из центра Луны или другого небесного тела видна линия, длиной равная радиусу Земли, называется параллаксом этого небесного светила. Измерив угол р для любой линии АВ, можно вычислить и параллакс Луны.

Такие измерения были сделаны еще древними греками. Современные точные намерения дают для параллакса Луны на ее среднем расстоянии от Земли величину немного меньше градуса — 57′ 2″,7, т. е. Земля видна с Луны как диск диаметром почти в 2° (в 4 раза больше диаметра видимого нами диска Луны).

Отсюда следует между прочим тесьма интересный вывод: жители Луны (если бы они были там) с большим правом смогли бы сказать, что Земля служит для освещения Луны, чем мы говорим обратное. В самом деле: диск Земли, видимый с Луны, по площади в 14 раз больше видимого нами диска Луны; а так как каждый участок поверхности диска Земли отражает в 6 раз больше света (из-за наличия атмосферы), чем такой же участок диска Луны, то Земля посылает на Луну в 80 раз больше света, чем Луна на Землю (при одинаковых фазах).

По параллаксу Луны сейчас же находим, что расстояние до нее в 60,267 раз больше радиуса Земли или равно 384 400 км.

Однако — это среднее расстояние: путь Луны не точный круг, и Луна, обращаясь вокруг Земли, то подходит к ней на 363000 км, то удаляется на 405 000 км.

Так решается первая, самая простая задача — измерение расстояния до самого близкого к нам небесного тела. Это сравнительно не трудно, потому что видимое смещение Луны велико, и его можно было измерить с помощью даже тех примитивных приборов, которыми пользовались древние астрономы.

Чему равно расстояние до Солнца

Казалось бы, можно применить тот же самый способ и для измерения расстояния: до Солнца — произвести одновременные наблюдения в двух местах, вычислить углы четырехугольников и треугольников, и задача решена. На деле, однако, обнаружилось весьма много трудностей.

Уже древние греки установили, что Солнце во много раз дальше Луны, но во сколько именно — установить не смогли.

Древнегреческий астроном Аристарх нашел, что Солнце в 20 раз дальше Луны; это измерение было неверно. В 1650—1675 гг. голландские и французские астрономы показали, что Солнце дальше Луны примерно в 400 раз. Стало понятным, почему не удавались попытки обнаружить видимое смещение Солнца, как это удалось сделать для Луны. Ведь параллакс Солнца в 400 раз меньше параллакса Луны, всего около 1/400 градуса, или 9 сек. дуги. А это значит, что даже при наблюдении с двух мест Земли, лежащих на противоположных концах диаметра Земли, например с северного и южного полюсов, видимое смещение Солнца было бы равно видимой толщине проволоки в 0,1 мм (человеческий волос) при рассматривании ее с расстояния в 1,5 м. Величина ничтожная, и заметить ее трудно, хотя и возможно с помощью точного угломерного прибора.

Но возникают большие добавочные трудности. Луну наблюдают ночью и ее положение сравнивают с положениями соседних звезд. Днем звезд не видно, и сравнивать положение Солнца не с чем, приходится целиком полагаться на разделенные круги самого прибора. Прибор нагревается лучами Солнца, различные части его деформируются, вызывая появление новых ошибок. Да и сам воздух, нагретый лучами Солнца, неспокоен, край Солнца кажется волнующимся, дрожащим, по небу как бы бегут волны. Погрешности наблюдений будут больше той величины, которую необходимо измерить. От самого простого метода пришлось отказаться и пойти обходными путями.

Наблюдения видимых движений планет производились еще в глубокой древности. Из сравнения этих наблюдений с современными удалось с очень большой точностью определить время обращения планет вокруг Солнца. Так например, мы знаем что Марс совершает свой оборот в 1,8808 земных года. Но третий закон Кеплера говорит: «Квадраты времен обращения планет относятся, как кубы их средних расстояний от Солнца». Отсюда, принимая за единицу среднее расстояние Земли от Солнца, можно вычислить, что среднее расстояние Марса равно 1,5237. Таким путем можно построить точный «план» солнечной системы, нанести орбиты планет, Земли, комет, но у плана будет не хватать «мелочи» — масштаба. Мы сможем уверенно сказать, что Венера в 1,38 раза ближе к Солнцу, чем Земля, а Марс в 1,52 раз дальше, но ничего не будем знать о том, сколько же километров от Венеры или Земли до Солнца. Достаточно, однако, найти хотя бы одно из расстояний в километрах: мы получим в свои руки масштаб и, пользуясь им, сможем измерить любое расстояние на плане.

Именно этот способ был применен для измерения расстояния от Солнца до Земли. Меркурий и Венера находятся ближе к Солнцу, чем Земля. Может оказаться, что когда Земля и Венера будут находиться по одну сторону от Солнца, — центры Солнца и обеих планет окажутся на одной «прямой линии (рис. 3). Венера будет видна с Земли на диске Солнца. Расстояние от Земли до Венеры будет почти в 4 раза меньше расстояния до Солнца, а параллакс ее почти в 4 раза больше параллакса Солнца. Кроме того, нужно будет определить положение Венеры относительно центра Солнца, что можно сделать гораздо точнее, чем определение видимого положения Солнца (ошибки, присущие инструменту, влияют значительно меньше при определении относительного положения двух небесных тел).

Если бы движение Земли и Венеры происходило в одной и той же плоскости, то «прохождения Венеры по диску Солнца» наблюдались бы каждый раз, когда Венера, движущаяся быстрее Земли, обгоняет ее, т. е. примерно раз в 1 год и 7 мес. Но плоскости путей Земли и Венеры наклонены друг к другу. Обгоняя Землю, Венера проходит выше или ниже Солнца и не может быть наблюдаема, так как она повернута к Земле темной, не освещенной Солнцем стороной. Мы увидим ее на диске Солнца лишь в том случае, если и «обгон» будет происходить вблизи линии пересечения плоскостей орбит обеих планет.

Такое «счастливое совпадение» случается не часто. После одного прохождения второе следует через 8 лет, но зато следующее — лишь через 105—120 лет. Впервые явление наблюдали в 1639 г. Следующие прохождения — 1761, 1769, 1874 и 1882 гг. наблюдались уже весьма тщательно для определения точного расстояния до Солнца. Для наблюдения последних двух прохождений было снаряжено большое число специальных экспедиций. Наблюдатели в далеко расположенных пунктах с наибольшей доступной точностью наблюдали моменты начала и конца явления, а также положение Венеры на диске Солнца. При наблюдениях последних прохождений применялось уже фотографирование Солнца. Видимый путь Венеры по диску Солнца будет несколько смещен у обоих наблюдателей (рис. 3). Из величины смещения можно вычислить расстояние от Земли до Венеры, т. е. найти тот ключ, масштаб, которого недоставало в построенном плане солнечной системы. Наблюдений прохождений Венеры дали для параллакса Солнца величину 8″,86 и для расстояния Солнца — 148 000 000 км.

Два ближайших прохождения Венеры по диску Солнца будут наблюдаться 8 июня 2004 г. и 6 июня 2012 г.

Могут наблюдаться и прохождения по диску Солнца ближайшей к Солнцу планеты — Меркурия. Они бывают значительно чаще, чем прохождения Венеры, но представляют несравненно меньше интереса для определения расстояния до Солнца: в момент прохождения расстояние от Земли до Меркурия составляет около 90 млн. км, и параллакс его лишь в 1,5 раза больше параллакса Солнца.

Другое удобное расположение планет бывает тогда, когда Земля, двигаясь быстрее Марса, перегоняет его (рис. 4). В это время Марс виден на ночном небе в противоположном от Солнца направлении, почему такие положения его и называются противостояниями. Расстояние между Землей и Марсом уменьшается в среднем до 78 млн. км. Однако орбита Марса сильно отлична от круга, и если сближение Марса и Земли происходит в августе — сентябре, расстояние до Марса может быть всего 56 млн. км. Марс виден всю ночь, и его положение можно очень точно определить, пользуясь как опорными точками близкими звездами.

Наблюдения из двух пунктов дадут параллакс Марса, а отсюда можно вычислить его расстояние и по нему — масштаб к плану солнечной системы. Приближения Марса и Земли — противостояния Марса — повторяются приблизительно через 2 года и 2 мес., а так называемые «великие противостояния», когда Марс ближе всего к Земле, — раз в 15 —17 лет. Последнее «великое противостояние» было 24 августа 1924 г., а следующее будет 23 июля 1939 г. Каждое противостояние используется не только для определения расстояния, но и для физических наблюдений самого Марса.

Еще ближе к Земле может подойти Эрос, одна из семейства малых планет, орбиты большинства которых лежат между орбитам Марса и Юпитера. Орбита Эроса очень сильно отлична от круга, и значительная часть ее лежит даже внутри орбиты Марса (рис. 5). В некоторых случаях расстояние между Землей и Эросом может уменьшаться до 22 млн. км, т. е. до 1/7 расстояния Солнца, довольно близко Эрос подходил к Земле в 1900—1901 гг. (на 48 млн. км) и в 1930— 1931 гг. (на 26 млн. км). Эрос наблюдался в это время, как звездочка, положение которой среди других звезд может быть определено весьма точно.

Нужно заметить, что для определения параллакса по наблюдениям Эроса не нужно обязательно производить наблюдения из двух далеких пунктов. Вращение Земли вокруг оси уносит с собой наблюдателя и, если он находится на экваторе, за 12 час. вращение Земли перенесет его на расстояние, равное диаметру Земли, или 12,7 тыс. км. Наблюдатель, расположенный к северу или к югу от экватора, переместится меньше. И если снимки Эроса произведены в начале и в конце ночи, — они равносильны снимкам, сделанным на большом расстоянии друг от друга. Нужно, конечно, принять во внимание движение Земли и Эроса по орбитам за время между снимками.

Существуют ещё другие способы измерения расстояния до Солнца, но они не являются основными, и рассматривать их мы не имеем возможности. Между прочим такой же метод использовался древними и для определения параллакса Луны.

Сопоставление всех наиболее точных определений дает для параллакса Солнца величину 8″,803 с возможной ошибкой в 0″,001, а отсюда — среднее расстояние Земли равно 149 450 000 км с возможной ошибкой в 17 000 км.

Среднее расстояние Солнца—Земля является основным для выражения других расстояний в солнечной системе и названо «астрономической единицей». Но действительное расстояние до Солнца может отличаться от среднего, так как путь Земли около Солнца — не круг, а эллипс. В июле расстояние до Солнца на 2,5 млн. км больше среднего, а в январе на столько же меньше.

Астрономическая единица есть та мера, которой мы измеряем «не только все расстояния до тел солнечной системы, но и расстояния самых далеких звезд, туманностей и звездных скоплений. Словом, это та мера, при помощи которой мы определяем масштаб строения вселенной. Поэтому на определения ее потрачено много усилий, и известна она современной науке с большой точностью.

Может показаться, что указанная выше ошибка в 17 000 км велика; но не надо забывать, что эта ошибка составляет лишь немногим больше 0,0001 всей астрономической единицы. Представим себе, что мы измерили длину комнаты в 9 м и при этом измерении ошиблись всего лишь на 1 мм. По сравнению с длиной комнаты эта ошибка соответствует точности, с которой известно среднее расстояние Земли от Солнца. Но если попробовать на самом деле измерить длину в 9 м с ошибкой в 1 мм, — это окажется совсем не так просто: потребуется большое внимание и хорошие измерительные инструменты, чтобы обеспечить такую точность при обыкновенном измерении по гладкому полу, во всех точках доступному измерителю. Тем более нужно отдать должное точности, с которой произведено измерение через межпланетное пространство расстояния до Солнца, к которому ни один человек ее приближался ближе чем на 147 млн. км, — расстояние, которое пушечное ядро сможет пролететь, двигаясь со скоростью 1000 м/сек, только в 4,5 года.

Презентация по географии на тему Земля

Главная

Разное

Образование

Спорт

Естествознание

Природоведение

Религиоведение

Французский язык

Черчение

Английский язык

Астрономия

Алгебра

Биология

География

Геометрия

Детские презентации

Информатика

История

Литература

Математика

Музыка

МХК

Немецкий язык

ОБЖ

Обществознание

Окружающий мир

Педагогика

Русский язык

Технология

Физика

Философия

Химия

Шаблоны, фоны, картинки для презентаций

Экология

Экономика

Презентация на тему Презентация по географии на тему Земля — планета Солнечной системы (5 класс), предмет презентации: География. Этот материал в формате pptx (PowerPoint) содержит 23 слайдов, для просмотра воспользуйтесь проигрывателем. Презентацию на заданную тему можно скачать внизу страницы, поделившись ссылкой в социальных сетях! Презентации взяты из открытого доступа или загружены их авторами, администрация сайта не отвечает за достоверность информации в них, все права принадлежат авторам презентаций и могут быть удалены по их требованию.

Слайд 1Текст слайда:

Урок обобщения и повторения знаний по теме:
«Земля – планета Солнечной системы»

Слайд 2Текст слайда:

Цели урока

1. Расширить свои знания по теме
2. Повторить основные термины и понятия по теме
3. Научиться применять знания в различных ситуациях

Слайд 3Текст слайда:

Задание 1. Вставьте нужные по смыслу слова или цифры в места пропусков.

В центре Солнечной системы находится ___________. Солнце – это __________________. Вокруг Солнца вращаются (число) _____ планет, которые делятся на 2 группы_____________ и ____________. Вокруг некоторых планет вращаются ______________. Спутником Земли является _________. Кроме Солнца, планет и их спутников в Солнечной системе встречаются малые небесные тела. Это — _______________.

Слайд 4Текст слайда:

В центре Солнечной системы находится (Солнце) . Солнце — это (звезда). Вокруг Солнца вращаются (8) планет, которые делятся на 2 группы (планеты земной группы и планеты-гиганты). Вокруг некоторых планет вращаются (спутники). Спутником Земли является (Луна). Кроме Солнца, планет и их спутников в Солнечной системе встречаются малые небесные тела. Это — (метеорные тела, кометы, метеоры).

Слайд 5Текст слайда:

Проверяем по ключу
Те, кто нашел 9-10 спрятанных терминов, ставит себе оценку «5»
7-8 – «4»
4–6 – «3»
менее 4 терминов — «2»

Слайд 6Текст слайда:

1. Вселенная – это Солнце с обращающимися вокруг него планетами.

2. Млечный Путь – это особое сияние в воздухе нашей планеты.

3. Галактика – это огромное скопление звёзд, звёздная система.

4. Наша галактика неподвижна.

Задание 2. Верны ли утверждения.

Слайд 7Текст слайда:

5. Долгое время господствовало мнение, что Земля плоская.

6. Марс – самая маленькая планета земной группы.

7. Только на Земле имеется водная оболочка.

8. Световой год – расстояние, которое проходит свет за один год.

Задание 2. Верны ли утверждения.

Слайд 8Текст слайда:

Физкульт-минутка

Слайд 9Текст слайда:

Задание 3. Ответьте на вопросы
1) Между какими планетами распложена Земля?
2) Отличие планет-гигантов от планет земной группы?
3) Что называют годом?
4) Какова продолжительность одних земных суток?
5) Какое расстояние больше от центра земли до экватора или до полюса?

Слайд 10Текст слайда:

6) Назовите известные вам галактики.
7) Назовите планеты расположенные до планеты Земля, какая по счету Земля?
8) Что называют сутками?
9) Какова продолжительность одного земного года?
10) В какой галактике находится Земля?

Слайд 11Текст слайда:

Задания 4.

Каждый год Земля занимает на орбите 4 особых положения, которые считаются началом сезонов года. Назовите их.

День весеннего
равноденствия

День осеннего
равноденствия

День летнего
солнцестояния

День зимнего
солнцестояния

Слайд 12Текст слайда:

ТЕСТ

Проставьте цифры
от 1 до 7 в тетради

Слайд 13Текст слайда:

1. Сколько дней в високосном году?
А) 360
Б) 365
В) 366
Г) 415

Слайд 14Текст слайда:

2. Отличительная черта планеты Земля от других планет Солнечной системы:
А) шарообразность
Б) вращение вокруг Солнца
В) осевое вращение
Г) наличие жизни

Слайд 15Текст слайда:

3. Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом:
А) 23,5º
Б) 50º
В) 66,5º
Г) 90º

Слайд 16Текст слайда:

4. Соотнесите дату и название дня:

А) 21 марта 1) День зимнего солнцестояния
Б) 22 июня 2) День осеннего равноденствия
В) 23 сентября 3) День весеннего равноденствия
Г) 22 декабря 4) День летнего солнцестояния

Слайд 17Текст слайда:

5. Сколько поясов освещённости выделяют на планете Земля?
А) 5
Б) 4
В) 3
Г) 2

Слайд 18Текст слайда:

6. Период вращения Земли вокруг своей оси составляет:
А) 365 суток
Б) 24 часа
В) 128 суток
Г) 72 часа

Слайд 19Текст слайда:

7. Главной причиной неравенства дня и ночи на Земле является:
А) наклон земной оси к плоскости орбиты
Б) осевое движение Земли
В) форма Земли
Г) размеры Земли

Слайд 20Текст слайда:

Проверь себя!

Слайд 21Текст слайда:

Правильные ответы:

1 – В
2 – Г
3 – В
4 – А-3 Б-4 В-2 Г-1
5 – А
6 – Б
7 – А

Слайд 22Текст слайда:

Оцени свой результат:

0-1 ошибка – оценка «Отлично» (5)
2-3 ошибки – оценка «Хорошо» (4)
4 ошибки – оценка «Удовлетворительно»(3)
5 и более ошибок – «Неуд. » (2)

Слайд 23

Скачать презентацию

Что такое shareslide.ru?

Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.

Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть

Миры за пределами Солнечной системы: как ищут экзопланеты

Александр
Шереметьев

новостной редактор

На прошлой неделе было опубликовано первое изображение экзопланеты, расположенной за пределами Солнечной системы, сделанное мощным космическим телескопом. Рассказываем, как планетологи ищут новые миры и какими они бывают.

Читайте «Хайтек» в

1 сентября НАСА, Европейское и Канадское космические агентства представили первый снимок далекого газового гиганта, расположенного в 4,5 млрд световых лет от Земли. Экзопланета HIP 65426 b на изображении «Джеймса Уэбба» примерно в 6–8 раз тяжелее Юпитера. По меркам планет она еще очень юная: ей от 15 до 20 млн лет.

Наблюдение за HIP 65426 b — один из редких случаев, когда экзопланету можно наблюдать напрямую. Поскольку HIP 65426 b находится примерно в 100 раз дальше от своей родительской звезды, чем Земля от Солнца, телескоп может разделить их свет на изображении.

Экзопланета HIP 65426 b. Изображение: NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI)

Обычно ученым не так везет, и им нужно придумывать альтернативные способы, чтобы найти далекие объекты, у которых в отличие от звезд нет собственного яркого излучения, а только отраженное свечение других объектов.

Что такое экзопланета?

Экзопланетами называют любые планеты, расположенные за пределами Солнечной системы. Всего, по данным НАСА, на 5 сентября 2022 года достоверно подтверждено существование 5 084 экзопланет в 3 811 звездных системах. Кроме того, известно еще о 8 912 планетах-кандидатах. Это означает, что ряд признаков свидетельствуют о том, что вокруг звезды вращается крупный объект, но достоверное подтверждение еще не было получено.

Планеты за пределами нашей Солнечной системы бывают самых разных размеров: от газовых гигантов больше Юпитера до маленьких каменистых планет размером с Землю или Марс. Они могут быть достаточно горячими, чтобы вскипятить металл, или запертыми в глубокой заморозке. Так плотно вращаться вокруг своих звезд, что «год» длится всего несколько дней, а могут блуждать вокруг двух солнц одновременно. А некоторые экзопланеты — бездомные скитальцы, оторванные от своей звезды, они движутся во тьме галактики.

Во всем этом многообразии ученые выделяют четыре основных типа: газовые гиганты, нептуны, суперземли и планеты земного типа. Каждый тип различается по внутреннему и внешнему виду в зависимости от состава.

Типы экзопланет в сравнимом размере. Иллюстрация: NASA, JPL-Caltech

Газовые гиганты — это планеты размером с Сатурн или Юпитер, самые большие планеты в нашей Солнечной системе, или даже еще больше. В этих широких категориях тоже скрывается большое разнообразия. Например, горячие юпитеры были одними из первых обнаруженных типов планет. Это газовые гиганты, вращающиеся так близко к своим звездам, что их температура достигает нескольких тысяч градусов. Юпитер солнечной системы пока гораздо холоднее, но его ждет такое же будущее, когда Солнце перед смертью начнет активно расширяться.

Планеты второй группы по размеру похожи на Нептун или Уран. У них может быть разный внутренний состав, но все они будут иметь внешнюю атмосферу с преобладанием водорода и гелия и скалистые ядра.

Суперземли — это планеты меньше Нептуна, но больше Земли, аналогов которых нет в Солнечной системе. Как правило, это твердые планеты, которые могут быть (но не всегда) окружены атмосферой.

Наконец, к последней группе относят планеты размером с Землю и меньше. В Солнечной системе к таким можно отнести Марс, Венеру и Меркурий. Они состоят из горных пород, силикатов, воды или углерода. И так же, как суперземли, в ряде случаев могут быть окружены газовой атмосферой.

Как ищут экзопланеты?

Веками ученые, философы и писатели-фантасты подозревали существование планет вне Солнечной системы, но не было никакого способа узнать, существуют ли они на самом деле. Первое подтверждение обнаружения экзопланеты появилось только в 1992 году. Тогда около пульсара PSR B1257+12 было найдено несколько планет. А спустя три года ученым удалось найти первый горячий юпитер, вращающийся у «живой» звезды 51 Пегаса.

Художественная иллюстрация планеты 51 Пегаса b, вращающейся вокруг своей звезды. Изображение: ESO, M. Kornmesser, Nick Risinger

За последующие годы была исследована лишь небольшая часть Млечного Пути, но уже удалось подтвердить существование тысяч экзопланет. А статистическая оценка, основанная на данных космического телескопа НАСА «Кеплер», показала, что в нашей галактике больше планет, чем звезд. Это означает, что только в Млечном Пути насчитывается более триллиона планет, многие из которых размером с Землю. Некоторые экзопланеты были открыты непосредственно с помощью телескопов, но подавляющее большинство было обнаружено косвенными методам

Метод Доплера

Именно этим способом была открыта первая экзопланета у звезды 51 Пегаса. Она так сильно тянула свою родительскую звезду, когда мчалась по четырехдневной орбите, что колебание звезды было очевидно для земных телескопов.

Планетарную систему упрощенно представляют как множество планет, вращающихся вокруг звезды. На самом деле гравитация планет также воздействует на звезду. Если объект достаточно массивный, он сможет вызвать колебания звезды вокруг общего центра масс, заметные внешнему наблюдателю.

Этот метод измеряет изменения «лучевой скорости» звезды. Длины волн звездного света попеременно сжимаются и растягиваются по мере того, как звезда приближается к нам, а затем удаляется от нас. Эти смещений вызваны гравитационными притяжениями от вращающихся вокруг планет.

К сожалению, этот метод позволяет находить планеты с массой не меньше нескольких масс Земли, расположенные в непосредственной близости от звезды, или огромные газовые гиганты, период вращения которых вокруг их солнца не превышает 10 земных лет. Это самый первый и один из самых популярных способов поиска экзопланет. На сегодняшний день с его помощью было найдено 935 экзопланет.

Метод Доплера. Видео: NASA

Транзит

Телескоп «Кеплер», работавший с 2009 до 2018 года. Открыл новую эру поиска экзопланет. Он использовал другой метод. Первые четыре года он постоянно смотрел за небольшим участком неба. В этом маленьком пятне было 150 000 звезд. «Кеплер» ждал, чтобы поймать крошечные провалы в количестве света, исходящего от отдельных звезд, вызванные планетами, пересекающими их перед собой.

Этот эффект напоминает солнечное затмение. Далекая планета проходит между своей звездой и наблюдателем. И на короткий промежуток времени свет от звезды становится менее ярким. Если такие явления происходят постоянно с заданной периодичностью, значит вокруг звезды вращается планета. Более подробные данные можно получить с помощью транзитной спектроскопии: анализа изменения спектра света при прохождении через атмосферу планеты.

После «Кеплера» подобными исследованиями занимаются спутник НАСА TESS и миссия Gaia Европейского космического агентства. Большинство из подтвержденных экзопланет — 3 892 — были открыты именно этим способом.

Транзитный метод. Видео: NASA

Гравитационное микролинзирование

Еще один метод поиска использует эффект, впервые описанный Эйнштейном: способность гравитации искажать и искривлять звездный свет. Мощное поле звезды, расположенной на переднем плане, будет усиливать свет от звезды на заднем плане, которая проходит сразу за ней. Если вокруг ближней звезды вращается планета, то при прохождении за ней другой звезды телескоп фиксирует два пика всплеска интенсивности света. Первый будет исходить от звезды, а второй, меньший — от планеты.

Этот способ сейчас используют некоторые наземные обсерватории, его преимущество в том, что можно изучать более далекие системы. Хотя пока с помощью гравитационного микролинзирования открыто только 135 экзопланет, исследователи считают, что у него большие перспективы.

НАСА планирует отправить в космос специальный телескоп Nancy Grace Roman, который будет искать эффекты гравитационного микролинзирования вдали от земной атмосферы, искажающей слабый свет.

Гравитационное микролинзирование. Видео: NASA

Прямое наблюдение

Одного пикселя света, полученного непосредственно от экзопланет, будет недостаточно, чтобы выявить особенности поверхности. Но он предоставит другую важную информацию: профиль атмосферы экзопланеты и, возможно, доказательства наличия газов, предполагающие наличие жизни.

До сих пор «прямые изображения» экзопланет остаются скорее редкостью, чем работающим методом. Всего таким способом была открыта 61 экзопланета. В основном это молодые планеты-гиганты. Они еще настолько горячие после формирования, что продолжают излучать собственный свет.

Развитие мощности телескопов и новых технологий дают прямым наблюдениям второй шанс. Например, исследователи предлагают использовать коронограф. Это технология, которая при помощи специальных масок, фильтров и детекторов подавляет свечение звезды короны, чтобы она не подавляла более слабое свечение планет.

Коронограф включает в себя самоизгибающиеся зеркала с тысячами крошечных поршневых приводов, которые изгибаются в режиме реального времени, когда телескоп улавливает свет, прошедший десятки световых лет от экзопланеты. Эти «деформируемые зеркала» компенсируют небольшие недостатки в оптике телескопа, чтобы подавить звездный свет и сделать изображение планеты более четким.

Прямое наблюдение. Видео: NASA

Уже более 30 лет ученые исследуют экзопланеты, нашли тысячи миров, но так и не нашли ни одного достоверного признака существования обитаемых планет. Может показаться, что это значит, что мы уникальны. Но на самом деле исследователи стоят только у самого начала. Большинство из обнаруженных планет на сегодня — это горячие газовые гиганты, мало приспособленные для жизни. Но это не весь космос, а особенности наших технологий.

Если расчеты верны, на сегодняшний день мы не знаем даже тысячной доли процента от всех экзопланет Млечного Пути. Развитие новых технологий, повышение качества телескопов говорит о том, что впереди ученых ждет еще множество удивительных открытий.

Читать далее:

Установка на Марсе производит кислород со скоростью среднего дерева

Физики охладили атомы до рекордной температуры. Они в миллиарды раз холоднее космоса

Маленький динозавр «превратился» в драгоценный камень. Ему почти 100 млн лет

404 Cтраница не найдена

Размер:

AAA

Изображения

Вкл.
Выкл.

Обычная версия сайта

К сожалению запрашиваемая страница не найдена.

Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже

Университет
- История университета
- Анонсы
- Объявления
- Медиа
  - Представителям СМИ
  - Газета «Технолог»
  - О нас пишут
- Ректорат
- Структура
  - Филиал
  - Политехнический колледж
  - Медицинский институт
    - Лечебный факультет
    - Педиатрический факультет
    - Фармацевтический факультет
    - Стоматологический факультет
    - Факультет послевузовского профессионального образования
  - Факультеты
  - Кафедры
- Ученый совет
- Дополнительное профессиональное образование
- Бережливый вуз – МГТУ
  - Новости
  - Объявления
  - Лист проблем
  - Лист предложений (Кайдзен)
  - Реализуемые проекты
  - Архив проектов
  - Фабрика процессов
  - Рабочая группа «Бережливый вуз-МГТУ»
- Вакансии
- Профсоюз
- Противодействие терроризму и экстремизму
- Противодействие коррупции
- WorldSkills в МГТУ
- Научная библиотека МГТУ
- Реквизиты и контакты
- Документы, регламентирующие образовательную деятельность

Абитуриентам
- Подача документов онлайн
- Абитуриенту 2022
- Экран приёма 2022
- Иностранным абитуриентам
  - Международная деятельность
  - Общие сведения
  - Кафедры
  - Новости
  - Центр Международного образования
  - Академическая мобильность и международное сотрудничество
    - Академическая мобильность и фонды
    - Индивидуальная мобильность студентов и аспирантов
    - Как стать участником программ академической мобильности
- Дни открытых дверей в МГТУ
- Подготовительные курсы
  - Подготовительное отделение
  - Курсы для выпускников СПО
  - Курсы подготовки к сдаче ОГЭ и ЕГЭ
  - Онлайн-курсы для подготовки к экзаменам
  - Подготовка школьников к участию в олимпиадах
- Малая технологическая академия
  - Профильный класс
  - Индивидуальный проект
  - Кружковое движение юных технологов
  - Олимпиады, конкурсы, фестивали
- Архив
- Веб-консультации для абитуриентов
- Олимпиады для школьников
  - Отборочный этап
  - Заключительный этап
  - Итоги олимпиад
- Профориентационная работа
- Стоимость обучения

Студентам
- Студенческая жизнь
  - Стипендии
  - Организация НИРС в МГТУ
  - Студенческое научное общество
  - Студенческие научные мероприятия
  - Конкурсы
  - Команда Enactus МГТУ
  - Академическая мобильность и международное сотрудничество
- Образовательные программы
- Подготовка кадров высшей квалификации
  - Аспирантура
  - Ординатура
- Расписание занятий
- Расписание звонков
- Онлайн-сервисы
- Социальная поддержка студентов
- Общежития
- Трудоустройство обучающихся и выпускников
  - Информация о Центре
    - Цели и задачи центра
    - Контактная информация
    - Положение о центре
  - Договоры о сотрудничестве с организациями, предприятиями
  - Партнеры
  - Работодателям
    - Размещение вакансий
    - Ярмарки Вакансий
  - Студентам и выпускникам
    - Вакансии
    - Стажировки
    - Карьерные мероприятия
  - Карьерные сайты
    - hh. ru
    - Работа в России
    - Факультетус
  - Карьерные возможности для лиц с инвалидностью и ОВЗ
  - Трудоустройство иностранных студентов
- Обеспеченность ПО
- Инклюзивное образование
  - Условия обучения лиц с ограниченными возможностями
  - Доступная среда
- Ассоциация выпускников МГТУ
- Перевод из другого вуза
- Вакантные места для перевода

Наука и инновации
- Научная инфраструктура
  - Проректор по научной работе и инновационному развитию
  - Научно-технический совет
  - Управление научной деятельностью
  - Управление аспирантуры и докторантуры
  - Точка кипения МГТУ
    - О Точке кипения МГТУ
    - Руководитель и сотрудники
    - Документы
    - Контакты
  - Центр коллективного пользования
  - Центр народной дипломатии и межкультурных коммуникаций
  - Студенческое научное общество
- Новости
- Научные издания
  - Научный журнал «Новые технологии»
  - Научный журнал «Вестник МГТУ»
  - Научный журнал «Актуальные вопросы науки и образования»
- Публикационная активность
- Конкурсы, гранты
- Научные направления и результаты научно-исследовательской деятельности
  - Основные научные направления университета
  - Отчет о научно-исследовательской деятельности в университете
  - Результативность научных исследований и разработок МГТУ
  - Финансируемые научно-исследовательские работы
  - Объекты интеллектуальной собственности МГТУ
  - Результативность научной деятельности организаций, подведомственных Минобрнауки России (Анкеты по референтным группам)
- Студенческое научное общество
- Инновационная инфраструктура
  - Федеральная инновационная площадка
  - Проблемные научно-исследовательские лаборатории
    - Научно-исследовательская лаборатория «Совершенствование системы управления региональной экономикой»
    - Научно-исследовательская лаборатория проблем развития региональной экономики
    - Научно-исследовательская лаборатория организации и технологии защиты информации
    - Научно-исследовательская лаборатория функциональной диагностики (НИЛФД) лечебного факультета медицинского института ФГБОУ ВПО «МГТУ»
    - Научно-исследовательская лаборатория «Инновационных проектов и нанотехнологий»
  - Научно-техническая и опытно-экспериментальная база
  - Центр коллективного пользования
- Конференции
  - Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы науки и образования»
  - VI Международная научно-практическая онлайн-конференция

Международная деятельность
- Иностранным студентам
- Международные партнеры
- Академические обмены, иностранные преподаватели
  - Академическая мобильность и фонды
  - Индивидуальная мобильность студентов и аспирантов
  - Как стать участником программ академической мобильности
  - Объявления
- Факультет международного образования

Сведения об образовательной организации

Карта сайта

Главная
vikon

Об университете
- Миссия университета
- История университета
- Антитеррор
- Информационная безопасность
- Система менеджмента качества
  - Документы СМК
  - Совет по качеству
    - План работы совета по качеству
    - Решения совета по качеству
    - Состав совета по качеству
- Партнеры
- События университета (Новости)
  - Приёмная комиссия
  - События
  - Анонсы событий
  - Пресс-релизы
  - Сми о нас
- Символика университета
- Контакты

Структура
- Руководство
- Структурные подразделения
- Институты и факультеты
- Региональная сеть

Деятельность
- Приемная комиссия
  - Приемная комиссия
  - Довузовская подготовка
- Оценка качества образования
  - Внутренняя система оценки качества образования
  - Независимая оценка качества образования
    - Независимая оценка качества подготовки обучающихся
    - Независимая оценка качества условий осуществления образовательной деятельности
  - Общественная аккредитация. Профессионально-общественная аккредитация
- Студенческая жизнь
  - Внеучебная деятельность
    - Волонтерская деятельность
    - Социально-культурная деятельность
    - Совет студентов и аспирантов ПВГУС
  - Новости и события
    - Архив новостей
  - Афиша мероприятий
    - Архив афиш
  - Почетные студенты ПВГУС
  - Памятка молодому избирателю
  - Фотогалерея
  - История достижений ЦВД
- Наука
  - Управление научных исследований
  - Аспирантура
  - Диссертационный совет
  - Студенческое научное общество
    - Новостная лента СНО
    - Стипендии
  - Научные школы
  - Конференции
  - ГРАНТОВО-ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
- Издательская деятельность
  - Издательско-полиграфический центр
    - English version
    - Научные издания
    - Лицензионный договор
    - Справочная информация
- Международная деятельность
- Дополнительное образование
- Противодействие коррупции
- За здоровый образ жизни!
- Демонстрационный экзамен
- Стоп коронавирус
- Федеральная инновационная площадка

Сведения об образовательной организации
- Основные сведения
- Структура и органы управления образовательной организацией
- Документы
- Образование
- Образовательные стандарты и требования
- Руководство. Педагогический (научно-педагогический) состав
- Материально-техническое обеспечение и оснащённость образовательного процесса
- Стипендии и меры поддержки обучающихся
- Платные образовательные услуги
- Финансово-хозяйственная деятельность
- Вакантные места для приема (перевода) обучающихся
- Доступная среда
- Международное сотрудничество

Сервисы
- Расписание
- Электронная библиотечная система
- Электронная зачетная книжка
- Ход образовательного процесса
- Телефонный справочник
- Обратная связь

Контакты

Личный кабинет обучающегося

Личный кабинет поступающего 2022

Стабильность Солнечной системы

Эта статья еще не опубликована; он может содержать неточности, неутвержденные изменения или быть незавершенным.

Жак Ласкар, Astronomie et Systèmes Dynamiques, Париж, Франция

Д-р Жак Ласкар принял приглашение 25 сентября 2007 г. (самовзванный крайний срок: 31 октября 2014 г.).

В этой статье будут кратко освещены: Исторические и современные аспекты проблемы стабильности Солнечной системы

Содержимое

1 Введение
2 Устойчивость Солнечной системы по Лапласу-Лагранжу
3 Задача об эксцентриситетах
4 Хаос в Солнечной системе
5 Эволюция планетарных орбит.
6 Предельная стабильность Солнечной системы.
7 Столкновения планет в Солнечной системе
8 Столкновения Меркурия, Марса и Венеры с Землей
9 Ссылки

Введение

Проблема стабильности Солнечной системы увлекла
астрономы и математики с древности, когда наблюдалось
что среди неподвижных звезд было также блуждающих звезд ,
планеты. Сначала усилия были направлены на поиск закономерности
в движении этих скитальцев, поэтому их движение среди неподвижных
звезды можно было предсказать. Для Гиппарха и Птолемея идеальной моделью была
сочетание равномерных круговых движений, эпициклов, которые были
постоянно корректировался на протяжении веков, чтобы соответствовать наблюдаемым
курс планет.

С 1609 по 1618 год Кеплер зафиксировал траектории планет: имея
усвоив уроки Коперника, он поместил Солнце в центр
Вселенной и на основе наблюдений Тихо Браге показал, что
планеты описывали эллипсы вокруг Солнца. В конце
революция, каждая планета оказывалась там, где она началась, и так
повторил тот же эллипс. Этот
представление об идеально стабильной Солнечной системе, в которой все орбиты
периодический не будет оставаться безнаказанным долго.

В 1687 году Ньютон объявил закон всемирного тяготения. По
ограничивая этот закон взаимодействием планет только с Солнцем,
получается феноменология Кеплера. Но закон Ньютона применим ко всем
взаимодействия: Юпитер притягивается Солнцем, как и Сатурн, но Юпитер
и Сатурн также притягиваются друг к другу. Нет оснований предполагать, что
орбиты планет представляют собой фиксированные инвариантные эллипсы, а кеплеровская красивая
закономерность нарушена.

По мнению Ньютона, возмущения между планетами были достаточно сильными
чтобы разрушить стабильность Солнечной системы, и божественное вмешательство
требовалось время от времени восстанавливать орбиты планет до их
место. Более того, закон Ньютона еще не имел своего нынешнего статуса, и
астрономы задавались вопросом, действительно ли этого достаточно, чтобы объяснить наблюдаемое
движения тел в Солнечной системе.

Проблема стабильности Солнечной системы была реальной, поскольку после Кеплера Галлей смог показать, анализируя халдейские наблюдения, переданные Птолемеем, что Сатурн удаляется от Солнца, а Юпитер приближается. Грубо экстраполируя эти наблюдения, можно обнаружить, что шесть миллионов лет назад Юпитер и Сатурн находились на одинаковом расстоянии от Солнца. В 18 веке Лаплас предпринял одно из таких наблюдений, которое он датировал 1 марта 228 г. до н.э.: г. В 4:23 утра по среднему парижскому времени Сатурн наблюдался на два пальца под гаммой в Деве.

Изменения орбит планет были такими, что для предсказания
положение планет на небе, от де Лаланда требовалось ввести
искусственные «светские» термины в его эфемеридных таблицах. Могут ли эти термины
объяснить по закону Ньютона?

Стабильность Солнечной системы по Лапласу-Лагранжу

Рис. 1: Эллиптические элементы. В любой момент времени можно считать, что планета ($J$) движется по эллиптической орбите с большой полуосью $a$ и эксцентриситетом $e\ ,$ с солнцем в одном фокусе ($ О$). Ориентация этого эллипса относительно неподвижной плоскости $\Pi\ ,$ и направление отсчета $OX\ ,$ задается тремя углами: наклоном $i\ ,$ долготой node $\Omega\ ,$ долгота перигелия $\varpi=\Omega+\omega\ ,$ где $\omega$ аргумент перигелия ($P$). Положение планеты на этом эллипсе задается средней долготой $\lambda=M+\varpi\,$, где $M$ (средняя аномалия) — угол, пропорциональный площади OPJ (третий закон Кеплера ).

Проблема этих расхождений между вычислениями и
наблюдения оставались открытыми до конца 18 века, когда
Лагранж и Лаплас правильно сформулировали уравнения движения
(подробный исторический отчет об этой проблеме и более полные ссылки см. в (Laskar, 2013)).
Лагранж исходил из того, что движение планеты остается
близко, в течение короткого времени, к кеплеровскому эллипсу, и поэтому мог
используйте этот эллипс в качестве основы для системы координат (рис.1).
Затем Лагранж написал дифференциальные уравнения, которые управляют
изменения этого эллиптического движения под действием возмущений
с других планет, положив тем самым начало методам классической небесной механики. Лаплас и Лагранж, чьи работы сходились в этом вопросе,
рассчитанные вековые вариации, другими словами, долгосрочные вариации
больших полуосей планет под действием возмущений
другие планеты. Их расчеты показали, что до первого порядка
массы планет эти вариации исчезают (Пуассон, Харету и Пуанкаре
позже показали, что этот результат остается верным до второго порядка
массы планет, но не через третий порядок).

Этот результат, казалось, противоречил наблюдениям Птолемея из древности,
но исследуя периодические возмущения между Юпитером и Сатурном,
Лаплас открыл квазирезонансный член ($2\lambda_{Юпитер} —
5\lambda_{Сатурн}$) по их долготе. Этот член имеет амплитуду
$46’50»$ по долготе Сатурна и период около 900 лет. Этот
объясняет, почему наблюдения, проведенные в 228 г. до н. э., а затем в 1590 и 1650 гг.
может производить впечатление светского термина.

Затем Лаплас вычислил многие другие периодические члены и установил
теория движения Юпитера и Сатурна в очень хорошем согласии с 18-й
вековые наблюдения. Прежде всего, используя ту же теорию, он смог
учитывать наблюдения Птолемея с точностью до одной угловой минуты, без
дополнительные члены в его расчетах. Таким образом, он показал, что закон Ньютона
было достаточно, чтобы объяснить движение планет на всем протяжении
известной истории, и этот подвиг, без сомнения, отчасти объясняет успех Лапласа.
детерминизм.

Этот результат, где Лаплас и Лагранж продемонстрировали, что планеты
большие полуоси проходят только малые
колебания и не имеют вековых членов было первым крупным результатом
стабильности Солнечной системы. В то же время,
Лаплас утвердил закон Ньютона как универсальное объяснение
для движения небесных тел.

Проблема эксцентриситетов

Стабильность большой полуоси планет недостаточна для обеспечения
стабильность Солнечной системы. Действительно, если эксцентриситет Земли станет
больше 0,1, а эксцентриситет Марса становится больше 0,3, то
столкновения между этими двумя планетами могут произойти. Проблема устойчивости
эксцентриситеты и наклоны планет рассматривались Лапласом и
Лагранжа в дополнительном комплекте бумаг.

С учетом
только члены первого порядка в ряду возмущений, они показали
что система уравнений, описывающая средние движения эксцентриситетов и наклонений
можно свести к системе линейных дифференциальных уравнений
с постоянными коэффициентами, зависящими от масс планет и
большие полуоси.

$
{д \ над дт}
\left[\begin{матрица}
z_1\\
\vdots\\
z_k
\конец{матрица}\справа]
= \sqrt{-1}
\left[ \begin{матрица}
А_к и 0_к\\
0_k&B_k
\end{матрица}
\Правильно]
\left[\begin{матрица}
z_1\\
\vdots\\
z_k
\конец{матрица}\справа]
$

где для каждой планеты $j\ ,$ $z_j=e_j\,\exp\sqrt{-1}\varpi_j ,
\zeta_j=\sin(i_j/2)\,\exp\sqrt{-1}\Omega_j\ ,$ $A_k$ и $B_k$ являются $(k,k)$ матрицами
с реальными коэффициентами, зависящими от значений планетарного
массы и большие полуоси. {is_it} \)

где $\alpha_{ij}$ и $\beta_{ij}$
являются комплексными величинами. Частоты $g_i, s_i$ называются вековыми
частоты Солнечной системы и их значения, вычисленные
с более полной моделью (Laskar, 1990, Laskar et al, 2004), приведены в табл. 1.

Частоты

Таблица 1. Основные частоты прецессионного движения Солнечной системы. Эти значения приняты как средние за 20 млн лет для внутренних планет и 50 млн лет для внешних планет (laskar et al., 2004). Для внутренних планет из-за хаотической диффузии частоты могут значительно меняться со временем (Ласкар, 1990, Ласкар и др., 2004). Вот почему младшие значащие цифры даны для вековых частот внутренних планет.
частоты перигелия (угл.сек/год)		узлов (угл. сек/год)
г_1	5,59	с_1	-5,59
г_2	7.452	с_2	-7,05
г_3	17. 368	с_3	-18,85
г_4	17.916	с_4	-17,755
г_5	4.257452	с_5	0
г_6	28.245	с_6	-26.347855
г_7	3.087951	с_7	-2,9925259
г_8	0,673021	с_8	-0,6
г_9	-0,34994	с_9	-0,34998

Рисунок 2: Решения Лапласа-Лагранжа для движения планет представляют собой комбинации круговых и равномерных движений с частотами частот прецессии $g_i$ и $s_i$ Солнечной системы (таблица 1) . Эксцентриситет $e_3$ Земли определяется как $OP\ ,$, а наклон Земли относительно инвариантной плоскости Солнечной системы ($i_3$) равен $OQ$ ( Ласкар, 1992).

Наклонение и эксцентриситеты орбит
поэтому подвержены лишь небольшим вариациям относительно их средних значений.
Но следует подчеркнуть, что решения Лапласа сильно отличаются от
Кеплера, потому что орбиты больше не фиксированы. Они подлежат
двойное прецессионное движение с периодами от 45 000 до нескольких
миллионов лет: прецессия перигелия, то есть медленное вращение
орбиты в своей плоскости и прецессии узлов, что является
вращение плоскости орбиты в пространстве.

Позже Леверье, прославившийся открытием в 1846 году планеты Нептун.
путем расчетов, основанных на наблюдениях за неравномерностью
движения Урана, взялся за расчеты Лапласа и Лагранжа и рассмотрел
эффекты членов высшего порядка в ряду (Le Verrier, 1840, 1841). Он показал, что эти термины
внесли значительные поправки и что Лаплас и Лагранж
расчеты «не могли использоваться в течение неопределенного периода времени». Он
затем бросил вызов будущим математикам, чтобы найти точные решения, без
приближения. Трудность, связанная с «малыми делителями», показала, что
сходимость ряда зависела от начальных условий, а
доказательство стабильности Солнечной системы оставалось открытой проблемой
(см. Ласкар, 1992 для более подробной информации по этому вопросу).

Между 1892 и 1899 годами Пуанкаре сформулировал отрицательный ответ на
Вопрос Леверье. При этом он переосмыслил методы небесного
механика в духе работ Якоби и Гамильтона. В своих мемуарах
О задаче трех тел и уравнениях динамики , Пуанкаре
показал, что нельзя интегрировать уравнения движения
три тела, подверженные взаимодействию, и невозможно найти
аналитическое решение, представляющее движение планет, действительное в течение
бесконечный интервал времени, поскольку ряды, используемые астрономами для
расчет движения планет не сходится.

В 1950-х и 60-х годах математики Колмогоров и Арнольд,
продолжил работу Пуанкаре и показал, что при определенных значениях
начальных условиях, тем не менее можно было получить сходящиеся
серии. Если массы, эксцентриситеты и наклонения планет
достаточно малы, то многие начальные условия приводят к квазипериодическим
планетарные траектории, подобные решениям Лапласа-Лагранжа.
Но реальные массы планет намного
слишком велик, чтобы этот результат (известный как КАМ-теорема) можно было применить напрямую.
Солнечной системе и тем самым доказать ее устойчивость
(В 19{-320}$ солнечной массы, чтобы иметь возможность применять
Теорема Арнольда об устойчивости планетных систем (см. Laskar, 2014)).

Хотя константы, необходимые для применения теоремы Арнольда
соответствуют чрезвычайно малым значениям планетарных масс,
этот результат еще раз укрепил идею о том, что Солнечная система была
стабильным, при любом разумном принятии этого термина, в течение времени, сравнимого с его возрастом.

Результаты, полученные путем численного интегрирования за последние два десятилетия
покажет обратное.

Хаос в Солнечной системе

В последние десятилетия проблема стабильности Солнечной системы обострилась
значительно, в основном из-за компьютеров, которые позволяют проводить обширные аналитические
расчеты и численное интегрирование в масштабах модельного времени
приближается к возрасту Солнечной системы.

Частью этих усилий является прямое численное интегрирование
уравнения движения (уравнения Ньютона, иногда с дополнительными
релятивистские поправки или возмущения из-за Луны). Исходный
исследования ограничивались движением внешних планет от Юпитера до
Плутон. На самом деле, чем быстрее орбитальное движение планеты, тем
сложнее численно интегрировать его движение. Интегрировать
орбита Юпитера с обычным интегратором,
шага в 40 дней будет достаточно, в то время как
размер шага 0,5 дня требуется для интегрирования движения всего
Солнечной системы (Коэн и др., 1973, Kinoshita and Nakai, 1984, Carpino et al., 1987).
Эти исследования, достигающие 100 миллионов лет по существу
подтвердил устойчивость системы и справедливость старого пертурбативного подхода.
Лапласа и Лагранжа.
Примерно в то же время расчеты того же
системы проводились в Массачусетском технологическом институте в течение еще более длительных периодов времени, соответствующих
до времен 210 и 875 миллионов лет. Эти расчеты проводились
на «Оррери», векторизованном компьютере, специально разработанном для этой задачи.
(Эпплгейт и др., 1986, Sussman and Wisdom, 1988). Этот последний
интегрирование показало, что движение Плутона хаотично,
показывая экспоненциальное расхождение по отношению к начальным условиям,
с характерным (ляпуновским) временем 20 млн лет. Но так как масса Плутона очень
небольшой, (1/130 000 000 массы Солнца), это не вызывает
макроскопические нестабильности в остальной части Солнечной системы, которые
оказались относительно стабильными в этих численных исследованиях.

Другая возможность, чтобы преодолеть некоторые ограничения
численного интегрирования, состоит в полуаналитическом подходе.
Использование методов возмущения
разработан Лагранжем, Лапласом и Леверье (Ласкар, 1989) получил расширенный усредненный
система для всей Солнечной системы, кроме Плутона, включая все
вклады до второго порядка по массам, а через
степень 5 по эксцентриситету и наклону. Для внешних планет некоторые
также были включены оценочные поправки третьего порядка. Система
полученные таким образом уравнения содержат около 150 000 членов и не моделируют
движение планет, а скорее усредненное движение их орбит.
Таким образом, его можно численно интегрировать на компьютере, используя очень большое
размер шага, порядка 500 лет. Интеграция более 200 миллионов
годы показали, что Солнечная система и, в частности, система
внутренних планет (Меркурий, Венера, Земля и Марс), хаотичен, с
Ляпуновское время 5 миллионов лет (Ласкар, 1989). Ошибка 15 м
в начальном положении Земли дает ошибку около 150 м
после 10 млн лет; но эта же ошибка вырастает до 150 млн км
после 100 млн лет. Таким образом, можно построить эфемериды
в течение 10 миллионов лет, но становится практически невозможным
предсказать движение планет с точностью более 100 миллионов
годы.

Такое хаотичное поведение в основном возникает при наличии двух
вековые резонансы среди планет: $\theta= 2(g_4-g_3)-(s_4-s_3)$,
что связано с Марсом и Землей, и $\sigma =
(g_1-g_5)-(s_1-s_2)$, связанные с Меркурием, Венерой и Юпитером ($g_i$
— вековые частоты, связанные с перигелиями планет,
а $s_i$ — вековые частоты узлов) (Ласкар,
1990). Два соответствующих аргумента несколько раз меняются от
либрации к обращению в течение 200 миллионов лет, что также
Характерно хаотичное поведение.

Повышение скорости работы компьютеров и разработка новых
методы численного интегрирования позволили подтвердить большую часть
эти результаты прямым интегрированием уравнений Ньютона
(Рис. 3) (Quinn et al., 1991, Laskar
и др., 1992b, Sussman and Wisdom, 1992).

Рис. 3: Эксцентриситет Земли (а) и Марса (б) в течение 6 млн лет назад с центром в настоящее время. Сплошная линия — численное решение, полученное Куинном и др. (1991), а пунктирная линия — интегрирование вековых уравнений (Laskar, 1990). Для ясности также нанесена разница между двумя решениями (из Laskar, et al., 1992).

Эволюция планетарных орбит.

Менее чем за один миллион лет, хотя движение Солнечной системы хаотично, квазипериодическая модель, такая как модель Лапласа-Лагранжа
(рис. 2) дает четкое представление об эволюции планетарных орбит.
Эта линейная модель, хотя и не очень точная, обеспечивает, в частности, хорошее объяснение
изменений эксцентриситета и наклона Земли, которые будут в начале
изменения ориентации его оси вращения и, следовательно, инсоляции
на его поверхности. Действительно, аналогичная модель, выведенная Леверье (1840, 1841), использовалась
М. Миланковичем за создание его астрономической теории
палеоклиматы.

В течение более длительного периода, в несколько миллионов лет, квазипериодическое приближение
решения еще возможно, но при этом следует учитывать
эффект резонансов между вековым движением внутренних планет.
Таким образом, его невозможно получить классическим пертурбативным методом.
Леверье и его наследники.
С другой стороны, такую аппроксимацию можно получить с помощью некоторых уточненных функций Фурье.
методами, после численного интегрирования усредненных уравнений (Ласкар, 1988, 1990).

Вопрос о максимально возможных вариациях орбит планет
возраста Солнечной системы становится теперь еще труднее ответить,
поскольку из-за экспоненциального расхождения орбит мы знаем, что
невозможно получить точную орбитальную эволюцию
Солнечная система спустя более 100 млн лет.

Расчет эволюции Солнечной системы за 5 миллиардов лет, таким образом, может появиться
иллюзорно, но здесь не пытаются предсказать
точную эволюцию системы, а смотреть только на ее возможное поведение. С
это намерение, интеграция орбит была даже передвинута по длительности
выходя далеко за пределы возраста Солнечной системы (Ласкар, 1994, 1995). Результаты, достижения
(рис. 4) дают очень четкое представление об устойчивости планетарных орбит. В
на этом рисунке представлена расчетная эволюция эксцентриситета
орбит планет Солнечной системы на протяжении 25 миллиардов лет (от
от $-10$ до $+15$ миллиардов лет).

На самом деле, для большей наглядности построенная кривая представляет собой только изменение
максимальный эксцентриситет, достигнутый планетарными орбитами за
с интервалом в 10 миллионов лет.
Действительно, колебания эксцентриситета в результате линейной связи
растворов (рис. 3) удаляются этой процедурой. При этом единственными вариациями
которые появляются на рисунке 4, таким образом, являются вариациями из-за хаотической диффузии орбит.

Для всех внешних планет максимальный эксцентриситет почти постоянен. Что
отражает тот факт, что эти траектории очень близки к регулярным и квазипериодическим
траектории; возможные нестабильности нечувствительны к масштабу чертежа.

Для Венеры и Земли наблюдаются умеренные вариации, но все же
значительный. Максимальный эксцентриситет Земли достигается за счет хаотической диффузии.
достигает около $0,08$, тогда как его нынешние вариации составляют примерно
$0,06$. Примерно то же самое и с Венерой.

Две кривые максимального эксцентриситета Земли и Венеры очень
похожи из-за линейной связи между этими двумя планетами. Эволюции
орбиты Марса и Меркурия очень эффектны. Распространение
эксцентриситет Марса может довести этот показатель до $0,2$ за несколько миллиардов лет, тогда как
вариации орбиты Меркурия могут привести его эксцентриситет к значениям, превышающим
$0,5$.

Рис. 4: Численное интегрирование усредненных уравнений движения Солнечной системы на 10 млрд лет назад и на 15 млрд лет вперед. Для каждой планеты построено максимальное значение эксцентриситета, полученное за интервалы 10 млн лет, в зависимости от времени. Для ясности рисунков Меркурий, Венера и Земля нанесены отдельно от Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Поведение больших планет настолько закономерно, что все кривые максимального эксцентриситета выглядят как прямые линии. Наоборот, соответствующие кривые внутренних планет демонстрируют очень большие и неравномерные вариации, свидетельствующие об их диффузии в хаотической зоне (Ласкар, 19).94)

На самом деле, система по-прежнему связана законами сохранения углового момента, которые ограничивают
сильно массивнейших планет, и примечательно отметить, что в системе внутренних
планет, чем меньше массивность одной планеты, тем больше возможная диффузия ее орбиты. Поведение
склонности очень похожи на эксцентриситеты.

Из-за хаотического характера орбит очень небольшое изменение начальных условий
приведет к решению, отличному от предыдущего, через несколько сотен миллионов лет, но
общий вид решений, несомненно, останется прежним. Чтобы оценить, какие
возможные вариации максимальны для орбит планет за 5 миллиардов лет, тогда можно искать, очень
небольшие модификации начальных условий, траектория которых приводит к сильнейшему
вариации орбит. {-33}$см).

Однако следует отметить, что для того, чтобы прийти к такому возможному столкновению между Меркурием и Венерой,
модель использовалась за пределами ее строгой области применимости, которая не включает окрестность
столкновения. Кроме того, решение было выбрано тщательно, так что в любом случае оно наверняка не очень
вероятным, а большинство решений близких начальных условий к этому не приведут
возможное столкновение.

Тот же метод был применен ко всем другим планетам, но хаотическая диффузия их орбит не
допущено столкновение менее чем через 5 миллиардов лет. Планета, которая вместе с Меркурием имеет наибольшее
неустойчивой орбитой является планета Марс, эксцентриситет которой этим же методом может достигать примерно
$0,25$ менее чем за 5 миллиардов лет, в то время как эксцентриситет Земли едва достигал 0,1.

Предельная стабильность Солнечной системы.

Рисунок 5: Оценки зон, которые, возможно, занимали внутренние планеты Солнечной системы на протяжении 5 млрд лет. Круговые орбиты соответствуют жирным линиям, а зоны, посещаемые каждой планетой в результате возможного увеличения эксцентриситета, показаны заштрихованными зонами. . В случае Меркурия и Венеры эти заштрихованные зоны перекрываются. Марс может простираться до 1,9 а.е., что примерно соответствует внутренней границе пояса астероидов (Ласкар, 1995).

Если суммировать результаты, полученные с помощью этих интегрирований вековых уравнений, на плоском графике, представляющем зону, охваченную
планетарных орбит для максимальных значений их эксцентриситета, (рис. 5), один
отмечает, что стажеры Солнечной системы «полны»: там нет места для
дополнительный корпус. Нужно как минимум 3,5 миллиарда лет, чтобы произошло столкновение
между Меркурием и Венерой, но дополнительное тело, помещенное в эту систему,
вероятно, быстрее столкнется с одной из уже существующих планет.

Это наблюдение приводит затем к понятию маргинальной устойчивости Солнечной
системы: Солнечная система нестабильна, но катастрофические явления, приводящие к
разрушение Системы в ее нынешнем виде может произойти только за время
сравним с его возрастом, то есть приблизительно 5 миллиардов лет.
наблюдение за этим текущим состоянием позволяет тогда предположить, что оно
всегда было так для Солнечной системы, с конца ее формирования. При этом
время от него могли остаться какие-то другие тела, кроме нынешних планет, но в
В этом случае Система была бы намного более нестабильной, и столкновение или
мог иметь место выброс (примером может быть ударник Земли
который стоял у истоков образования Луны). После этого события,
В остальном Система становится намного стабильнее. Таким образом, мы получаем самоорганизацию
Систему к все более стабильным состояниям, которые всегда являются состояниями маргинала.
стабильность.

Это видение согласуется с моделями образования планет путем аккреции
планетезималей (Сафронов, 1969), поскольку показывает, как остаточные тела могли
исчезают, в частности во внутренней Солнечной системе. Примечательно, что
зона, заметаемая орбитой Марса до максимального эксцентриситета, достигает пределов
пояс астероидов.

Относительно системы внешних планет дело обстоит заметно иначе,
потому что прямые гравитационные короткопериодные возмущения более значительны.
Недавнее численное моделирование показывает, что частицы, помещенные во внешние
планет не существует более нескольких сотен миллионов лет, за исключением некоторых
определенные зоны стабильности или за Нептуном, в поясе Койпера, где
объекты явно были найдены.

Наконец, эти наблюдения также позволяют получить представление об общем
аспект планетной системы вокруг звезды. Действительно, если процесс формирования
планетарная от планетезималей верна, становится возможным, что
планетные системы всегда будут находиться в состоянии предельной стабильности, как и наша собственная.
Солнечная система. В конце фазы формирования системы может остаться большое количество тел, но в этом случае система сильно неустойчива,
который будет
привело к столкновению или катапультированию. После этого события система становится более
стабильный, с постоянным временем стабильности, сравнимым с его возрастом.

Столкновения планет в Солнечной системе

Подход (Laskar, 1994) позволял проводить чрезвычайно быстрые вычисления, но
имели некоторые ограничения, так как полученное приближение
по усредненным уравнениям точность снижается по мере приближения к
столкновение. Поэтому было необходимо исследование с использованием полных неусредненных уравнений.
для подтверждения этих результатов. На самом деле, из-за хаотичности решений
Одна траектория не обеспечит эволюцию Солнечной системы более чем
несколько десятков млн лет, а статистический анализ ансамбля решений
требуется.

Рисунок 6: Эволюция эксцентриситета Меркурия за 5 миллиардов лет. (а) 201 решение с близкими начальными условиями, с численным интегрированием, не включающим ОТО. 121 решение из 201 приводит к очень сильному увеличению эксцентриситета Меркурия. (b) 2501 решение для полной системы, включая общую теорию относительности. Только 21 решение приводит к значительному увеличению эксцентриситета Меркурия. (Адаптировано из Laskar & Gastineau, 2009)

прямая интеграция одной траектории Солнечной системы еще не была опубликована
используя реалистичную модель, включая эффект Луны и общую теорию относительности. К
подойти к этой проблеме (Laskar, 2008) провел статистическое исследование, используя
усредненные уравнения (численное интегрирование которых примерно в 1000 раз быстрее
чем для полных уравнений), для 1000 различных решений, которые интегрировались в течение
5 Гр. Это исследование показало, что вероятность достижения очень высокой
эксцентриситеты для Меркурия (> 0,6) составляет порядка 1%.
При пренебрежении вкладом общей теории относительности та же система усредненных уравнений
дали весьма неожиданные результаты, так как в данном случае более половины траекторий приводили к увеличению
с эксцентриситетом более 0,9менее чем за 5 млрд. лет.
Эти результаты были подтверждены прямым (не усредненным) численным интегрированием с использованием
симплектический интегратор (Laskar et al., 2004) чисто ньютоновской планетарной модели,
для 10 траекторий с близкими начальными условиями. Результат совпал с
результаты вековой системы, поскольку 4 траектории из 10 привели к значениям эксцентриситета
для Меркурия более 0,9 (Laskar, 2008). Этот большой эксцентриситет
Меркурия объясняется наличием резонанса между перигелием
Меркурия и Юпитера, что упрощается при отсутствии общей теории относительности.
(ГР). Известно, что ОТО увеличивает скорость прецессии перигелия
ртутного столба на 0,43″/𝑦𝑟. Это перемещает его с 5,15 дюймов / 𝑦𝑟 на 5,58 дюймов / 𝑦𝑟 и, таким образом, отправляет
это дальше от значения скорости перигелия Юпитера (4,25′′/𝑦𝑟”). Независимо,
Батыгин и Лафлин (2008) опубликовали аналогичные результаты. Они возобновили расчет
(Ласкар, 1994) по системе нерелятивистских уравнений, а также продемонстрировал возможность столкновений Меркурия и Венеры.

Эти результаты были еще неполными. Действительно, как релятивистская
система гораздо более устойчива, чем нерелятивистская система, она намного сложнее
показать орбиту столкновения Меркурия и Венеры в реалистичном
(релятивистской) системы, чем в нерелятивистской системе, рассматриваемой в
эти два предыдущих численных исследования. Таким образом, реальная проблема заключалась в оценке
вероятность столкновения Меркурия и Венеры для реалистичной релятивистской неосредненной модели.

Столкновения Меркурия, Марса и Венеры с Землей

Для подтверждения результатов, полученных в 1994 и 2008 гг. с помощью усредненных уравнений, Laskar and Gastineau (2009)
затем предприняли массивный расчет орбитальных решений для движения Солнечной системы, используя неусредненный
модель, согласующаяся с высокоточной краткосрочной планетарной эфемеридой INPOP, которую мы разработали в последние годы (Fienga et al.
др., 2008). Благодаря установке суперкомпьютера JADE в CINES, недалеко от Монпелье, с более чем 12000 ядер,
Ласкар и Гастино могли извлечь пользу из большого количества компьютерного времени в период тестирования этой машины. Они приступили к вычислениям, как только
машина была включена в начале августа 2008 года с использованием 2501 ядра, при этом на каждом ядре вычислялась одна траектория.
Вычисления были завершены примерно за 6 месяцев, в общей сложности около 7 миллионов часов процессорного времени одного узла.

Рисунок 7: Пример долговременной эволюции орбит планет: Меркурий (белый), Венера (зеленый), Земля (синий), Марс (красный). Время указано в тысячах лет (тысяч лет). (а) Вблизи текущего состояния орбиты искажаются под влиянием планетарных возмущений, но не допуская близких сближений или столкновений. (б) Примерно в 1 % случаев орбита Меркурия может быть настолько искажена, что произойдет столкновение с Венерой или Солнцем менее чем за 5 млрд лет. (c) На одной из траекторий эксцентриситет Марса увеличивается достаточно, чтобы обеспечить близкое столкновение или столкновение с Землей. (d) Это приводит к дестабилизации планет земной группы, что также допускает столкновение между Венерой и Землей. Адаптировано из (Ласкар и Гастино, 2009 г.).)

С помощью машины JADE им удалось смоделировать 2501 различное решение задачи.
движение планет всей Солнечной системы на 5 миллиардов лет, соответствующее
к ожидаемой продолжительности жизни системы до того, как Солнце станет красным гигантом.
2501 вычисленное решение совместимо с нашими текущими знаниями о Солнечной системе.
Система. Таким образом, их следует рассматривать как равновероятные исходы будущего.
Солнечной системы. В большинстве решений траектории продолжают развиваться по мере
в течение нескольких миллионов лет: орбиты планет деформируются и прецессируют
под влиянием взаимных возмущений планет, но без
возможность столкновения или выброса планет за пределы Солнечной системы. Тем не менее,
как предсказывается вековыми уравнениями,
в 1% случаев значительно увеличивается эксцентриситет Меркурия. В
Во многих случаях эта деформация орбиты Меркурия затем приводит к столкновению с
Венера, или с Солнцем менее чем за 5 млрд лет, в то время как орбита Земли оставалась
мало пострадал. Однако для одной из этих орбит увеличение эксцентриситета
За Меркурием следует увеличение эксцентриситета Марса и полное внутреннее
дестабилизация внутренней Солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) в
около 3,4 млрд лет. Из 201 дополнительного случая, изученного вблизи этой дестабилизации
около 3,4 млрд лет 5 закончилось выбросом Марса за пределы Солнечной системы.
Другие приводят к столкновениям между планетами или между планетой и Солнцем.
менее чем за 100 миллионов лет. Один случай привел к столкновению между Mercury
и Земля, 29случаев при столкновении Марса с Землей и 18 при столкновении
между Венерой и Землей (Laskar and Gastineau, 2009).

Помимо этого
Впечатляющий аспект, эти результаты также подтвердили правильность методов полуаналитического усреднения.
разрабатывалась более 20 лет и позволила показать
возможность столкновения Меркурия и Венеры (Laskar, 1994).
Эти результаты также отвечают на вопрос, поставленный более 300 лет назад.
Ньютоном, показав, что столкновения планет или выбросы на самом деле
возможно в пределах продолжительности жизни Солнца, то есть менее чем за 5 млрд лет.
главный сюрприз, который исходит от численного моделирования последних лет,
что вероятность возникновения этих катастрофических событий относительно высока, т.
порядка 1%, а значит, не просто математическое любопытство с крайне низким
значения вероятности. В то же время 99% траекторий будут вести себя в
таким же образом, как и в недавние прошлые миллионы лет, что согласуется с нашим
общее понимание того, что Солнечная система не сильно изменилась за последние 4 года.
гыр. Что более удивительно, так это то, что если мы рассмотрим чисто ньютоновский мир, начиная с нынешних начальных условий,
вероятность столкновений в течение 5 млрд лет возрастает до 60%, что, таким образом, можно считать
как дополнительное косвенное подтверждение общей теории относительности.

Рисунок 8: Художественный взгляд на столкновение Венеры с Землей. (J. Vidal-Madjar), (c) IMCCE-CNRS.

Ссылки

Эпплгейт, Дж.Х., Дуглас, М.Р., Гурсель, Ю., Сассман, Г.Дж. и Мудрость, Дж.: 1986, The
Солнечная система на 200 миллионов лет. Астрон. Дж. , 92 , 176–194

Арнольд, В.: 1963а, Доказательство теоремы Колмогорова о сохранении квазипериодических
движения при малых возмущениях гамильтониана. Рус. Мат. Surv. , 18 , N6, 9–36

Арнольд В.И.: 1963б, Малые знаменатели и проблемы устойчивости движения в классических
небесная механика. Русская математика. Опросы , 18 , 6, 85–193

Батыгин К., Лафлин Г.: 2008, О динамической устойчивости Солнечной системы. ApJ , 683 , 1207–1216

Карпино, М., Милани, А. и Нобили, А.М.: 1987, Долговременное численное интегрирование и синтетические теории движения внешних планет. Астрон. Астрофиз. , 181 , 182–194

Коэн, С. Дж., Хаббард, Э.К., Остервинтер, К.: 1973, Астрон. Бумаги Ам. Эфемериды XXII,1

Фиенга, А., Манш, Х., Ласкар, Дж., Гастино, М.: 2008, INPOP06. Новая числовая планетарная эфемерида, A&A , 477 , 315-327

Киношита, Х., Накаи, Х.: 1984, Движения перигелия Нептуна и Плутона. Цел. мех. , 34 , 203

Колмогоров А.Н.: 1954, О сохранении условно-периодических движений при малых
возмущение гамильтониана. Докл. акад. наук. СССР , 98 , 469

Ласкар, Дж.: 1988, Вековая эволюция Солнечной системы за 10 миллионов лет, Астрон. Астрофиз. , 198 , 341-362

Ласкар, Дж.: 1989, Численный эксперимент по изучению хаотического поведения
Солнечная система Природа , 338 , 237-238

Ласкар, Дж.: 1990, Хаотическое движение Солнечной системы. Числовой
оценка размеров хаотических зон, Icarus , 88 ,
266-291

Ласкар, Дж.: 1992a, La stabilité du Système Solaire, в Chaos et
Déteminisme , A. Dahan et al, ред., Seuil, Париж, частично переведен
и перепечатано как: Laskar, J.: 1995 The Stability of the Solar System from Laplace to Present, in General
History of Astronomy , R. Taton et Curtis Wilson eds., vol. 2B , стр. 240-248

Ласкар, Дж., Куинн, Т., Тремейн, С.: 1992b, Подтверждение резонансной структуры в солнечной радиации.
Система. Икар , 95 , 148–152

Ласкар, Дж.: 1994, Крупномасштабный хаос в Солнечной системе. Астрон. Астрофиз. , 287 , Л9–Л12

Ласкар, Дж., 1995. Крупномасштабный хаос и предельная стабильность солнечной системы,
XI заседание ICMP (Париж, июль 1994 г.), International Press, стр. 75-120.
также в Небесной механике, 64 , 115-162

Ласкар, Дж., Робютель, П., Жутель, Ф., Гастино, М., Коррейя, А.К.М., Леврард, Б.: 2004, Долговременное численное решение для величин инсоляции Земли, Астрон. Астрофиз. , 428 , стр. 261-285

Ласкар, Дж. : 2008: Хаотическая диффузия в Солнечной системе, Икар , 196 , 1-15

Ласкар, Дж., Гастино, М. : 2009: Существование траекторий столкновения Меркурия, Марса и Венеры с Землей, Природа , 459 , 817-819

Ласкар Дж., 2013 г., Стабильна ли Солнечная система?

Ласкар, Дж. 2014, Мишель Энон и стабильность Солнечной системы, http://arxiv.org/abs/1411.4930

LeVerrier U.J.J.: 1840, Mémoire sur les Variations séculaires des éléments des orbites pour
les sept planetes maines, Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн и др.
Уран. Представлено в Академии наук 16 сентября 1839 г. Дополнения à
la Connaissance des temps pour l’an 1843 Paris, Bachelier, стр. 3–66.

LeVerrier U.J.J.: 1841, Mémoire sur les inégalités séculaires des planetes. Представлено на
Академия наук 14 декабря 1840 г., Дополнения à la Connaissance des temps
pour l’an 1844 Paris, Bachelier, стр. 28–110.

Куинн, Т.Р., Тремейн, С., Дункан, М.: 1991, «Три миллиона лет».
интегрирование орбиты Земли, Астрон. Дж. 101 ,
2287-2305

Сафронов В.С.: 1969, 1972, Эволюция протопланетного облака и образование Земли и планет., Сафронов В.С. Пер. с рус. Иерусалим (Израиль) Издательство Кетер, 212 стр.

Sussman, G.J., and Wisdom, J.: 1988, «Числовые доказательства того, что движение
Плутона хаотично». Наука 241 , 433-437

Суссман, Г.Дж., и Уиздом, Дж.: 1992, «Хаотическая эволюция солнечной системы»,
Наука 257 , 56-62

Солнечная система для тротуара | Институт Франклина

Институт Франклина

Как далеко в космосе находится «рядом»? Расстояния, которые мы испытываем здесь, на Земле, намного меньше, чем в космосе. Даже по соседству с нашей планетой, Солнечной системой, другие планеты так далеки, что расстояния трудно понять. В этом упражнении вы создадите собственную масштабную модель для визуализации расстояния между планетами в нашей Солнечной системе.

Возраст : 7+
Время : 20 минут
Темы: Солнечная система, масштабная расстояние, планеты, модели

Что вам нужно:

Open Spectall, 42 FT. —

. футов в длину
1 рулон туалетной бумаги (для метода 1)
Маркеры (для метода 1)
Рулетка или линейка (для метода 2)
Тротуарный мел или 10 объектов для обозначения местоположения планет (для методов 2 и 3)

Что делать:

1. Решите, какой из методов измерения ниже вы будете использовать: квадраты туалетной бумаги, дюймы или квадраты тротуара. Сделайте несколько прогнозов о том, как далеко будут находиться планеты в вашей модели. Как вы думаете, как далеко простирается ваша солнечная система через ваш двор или улицу? Если Меркурий находится в одном квадрате туалетной бумаги от Солнца, то как далеко будет Плутон?

2. Соберите материалы, найдите открытое пространство и используйте приведенные ниже таблицы для измерения относительных расстояний между планетами. Примечание. В зависимости от доступного места вы должны выбрать «короткий» (42 фута) или «длинный» (84 фута) столбец диаграммы.

Способ 1. Туалетная бумага

Положите конец туалетной бумаги на землю. (Если вы находитесь на улице, вы можете утяжелить конец, чтобы его не унесло ветром.) Нарисуйте или напишите что-нибудь на краю туалетной бумаги, изображающее Солнце.
Используйте таблицу «Квадраты туалетной бумаги» ниже, чтобы подсчитать количество квадратов туалетной бумаги, чтобы добраться до Меркурия. Разверните туалетную бумагу до этого места и используйте маркер, чтобы нарисовать или написать Меркурий в этом месте на туалетной бумаге. Продолжайте разворачивать и считать квадраты туалетной бумаги, пока не доберетесь до следующей планеты и не отметите это место. Помните, что каждое расстояние измеряется от Солнца, а не от предыдущей планеты. Продолжайте идти, пока не доберетесь до Плутона.

Метод 2 – дюймы

Выберите точку на земле, которая будет представлять Солнце. Поместите туда свой первый объект или отметьте это место тротуарным мелом.
Следуйте таблице дюймов и используйте рулетку или линейку для измерения расстояния до Меркурия. Отметьте это место другим предметом или используйте тротуарный мел, чтобы написать его на земле.
Продолжайте измерения, пока не доберетесь до следующей планеты и не отметьте это место. Помните, что каждое расстояние измеряется от Солнца, а не от предыдущей планеты. Продолжайте идти, пока не доберетесь до Плутона.

Метод 3 – Площади тротуара

Этот метод наиболее точен, если все подсчитанные квадраты тротуара имеют одинаковый размер. Проверьте площадь тротуара, который вы планируете использовать, чтобы убедиться, что у вас есть 24 квадрата тротуара одинаковой ширины. В противном случае выберите один из других методов.
Отметьте положение Солнца на одном конце тротуара каким-либо предметом или нарисуйте его мелом. Отсчитайте 24 квадрата тротуара от Солнца и отметьте или нарисуйте положение Плутона в этой точке.
Используйте приведенную ниже таблицу «Площади тротуара», чтобы измерить и отметить планеты между ними. (Примечание: на этой диаграмме планеты перечислены в порядке, в котором их легче всего измерить, поэтому она может выглядеть «не по порядку», но все планеты окажутся на правильных местах!)

3. Когда вы закончите измерения, посмотрите на расстояние, чтобы увидеть, насколько далеки внешние планеты (Юпитер-Плутон) друг от друга и от внутренних планет (Меркурий-Марс). Есть ли что-то, что вы видите, что вас удивляет?

4. Думайте об этой модели как о представлении солнечной системы:

Чем эта модель похожа на настоящую солнечную систему?
Какие аспекты Солнечной системы он иллюстрирует или помогает нам понять?
Чем эта модель не похожа на солнечную систему? Какие части могут быть неточными или опущены?

5. Другие варианты:

Попробуйте использовать два из этих методов (или даже все три) и сравните их. Чем они похожи или отличаются?
Не могли бы вы изменить таблицу «Площади тротуара», чтобы использовать ее для другой длины тротуара, например, 20 или 32 квадрата? Как бы вы это сделали?
В этих методах использовались некоторые необычные единицы измерения: квадраты туалетной бумаги и квадраты тротуаров. Какие еще объекты вы могли бы использовать в качестве единиц измерения? Создайте масштабную модель солнечной системы, измеренную в ваших собственных единицах измерения, таких как карандаши, ширина ладони или ваша любимая игрушка!

Квадраты туалетной бумаги:

Планета	Расстояние от Солнца [мили]	Расстояние в квадратах туалетной бумаги [короткая версия]	Расстояние в квадратах туалетной бумаги [длинная версия]
Меркурий	35 983 600	1,0	2,0
Венера	67 232 000	1,8	3,7
Земля	93 000 000	2,5	5. 1
Марс	141 635 000	3,8	7,7
Юпитер	483 632 000	13,2	26,4
Сатурн	888 188 000	24,2	48,4
Уран	1 784 000 000	48,6	97,3
Нептун	2 800 000 000	76,3	152,5
Плутон	3 675 000 000	100,0	200,0

Дюймы

Планета	Расстояние от Солнца [мили]	Расстояние в дюймах [короткая версия]	Расстояние в дюймах [длинная версия]
Меркурий	35 983 600	4	8
Венера	67 232 000	7,2	14,8
Земля	93 000 000	10	20,4
Марс	141 635 000	15,2	30,8
Юпитер	483 632 000	52,8	105,6
Сатурн	888 188 000	96,8	193,6
Уран	1 784 000 000	194. 4	389,2
Нептун	2 800 000 000	305,2	610
Плутон	3 675 000 000	400	800

Тротуарные площади

Планета	Расстояние от Солнца [мили]	Расстояние в тротуарных квадратах
Плутон	3 675 000 000	24
Уран	1 784 000 000	12	На полпути между Солнцем и Плутоном
Нептун	2 800 000 000	18	На полпути между Ураном и Плутоном
Сатурн	888 188 000	6	На полпути между Солнцем и Ураном
Юпитер	483 632 000	3	На полпути между Солнцем и Сатурном
Пояс астероидов	257 000 000	1,5	На полпути между Солнцем и Юпитером
Марс	141 635 000	0,75 (3/4)	На полпути между Солнцем и поясом астероидов
Венера	67 232 000	0,375 (3/8)	На полпути между Солнцем и Марсом
Земля	93 000 000		На полпути между Венерой и Марсом
Меркурий	35 983 600		На полпути между Солнцем и Венерой

Что происходит?

Эта деятельность представляет собой модель расстояний до планет в нашей Солнечной системе. Модели являются важными инструментами ученых для объяснения идей, объектов или процессов, которые они не могут наблюдать напрямую. Модели часто начинаются как упрощенные версии и обычно не совсем точны. По мере того, как ученые собирают все больше и больше данных, они используют их для улучшения своих моделей и повышения их точности.

Эта модель эффективно иллюстрирует относительные расстояния между объектами в Солнечной системе. Однако на нем показаны планеты, образующие прямую линию, идущую от Солнца, что не так, поскольку они всегда находятся в разных местах на своих орбитах вокруг Солнца. Кроме того, их орбиты представляют собой эллипсы (овалы), а не идеальные круги, поэтому эти расстояния являются просто средними расстояниями от Солнца.

Примечание. Плутон классифицируется как карликовая планета , а не как планета. Он расположен в начале 9 0460 Пояс Койпера , область за Нептуном, содержащая большое количество космических объектов, включая кометы, астероиды и другие карликовые планеты, такие как Эрида, Макемаке и Хаумеа.

Солнечная система соответствует галактическому стандарту, но это редкая порода

ТЕМЫ: АстрономияАстрофизика Институт Нильса Бора
30 ноября 2020 г.

Исследователи из Института Нильса Бора Копенгагенского университета исследовали более 1000 планетных систем, вращающихся вокруг звезд в нашей галактике Млечный Путь 9.0003

Млечный Путь — это галактика, содержащая нашу Солнечную систему, названная в честь своего вида с Земли. Это спиральная галактика с перемычкой, которая содержит примерно 100-400 миллиардов звезд и имеет диаметр от 150 000 до 200 000 световых лет.

» data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>Milky Way и обнаружили ряд связей между планетарными орбитами, количество планеты, встречаемость и расстояние до их звезд.Оказывается, наша собственная Солнечная система в чем-то очень редкая, а в чем-то очень обычная.

Редко бывает 8 планет, но исследование показывает, что Солнечная система следует точно таким же, очень основным правилам формирования планет вокруг звезды, как и все остальные. Вопрос о том, что именно делает его таким особенным, что в нем таится жизнь, по-прежнему остается хорошим вопросом. Исследование теперь опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества .

Эксцентриситет орбит планет является ключом к определению количества планет

Существует очень четкая корреляция между эксцентриситетом орбит и количеством планет в любой данной солнечной системе. Когда планеты формируются, они начинают двигаться по круговым орбитам в облаке газа и пыли. Но они все же относительно небольшие по размеру, вплоть до размеров, сравнимых с Луной. В несколько более длительном временном масштабе они взаимодействуют через гравитацию и приобретают все более и более эксцентричные или эллиптические орбиты. Это означает, что они начинают сталкиваться, потому что эллиптические орбиты пересекаются друг с другом, и поэтому планеты увеличиваются в размерах из-за столкновений. Если конечным результатом столкновений является то, что все части становятся одной или несколькими планетами, то они остаются на эллиптических орбитах. Но если они в конечном итоге становятся многими планетами, гравитационное притяжение между ними заставляет их терять энергию, и поэтому они формируют все больше и больше круговых орбит.

Иллюстрация, показывающая художественную интерпретацию того, как может выглядеть солнечная система TRAPPIST-1. Все семь планет TRAPPIST-1 размером с Землю и имеют земную форму, и потенциально могут содержать жидкую воду, в зависимости от их состава. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech

Исследователи обнаружили очень четкую корреляцию между количеством планет и тем, насколько круговыми являются их орбиты. «На самом деле в этом нет ничего удивительного, — объясняет профессор Уффе Гре Йоргенсен. «Но наша солнечная система уникальна в том смысле, что не известно ни одной другой солнечной системы с таким количеством планет, как наша. Так что, возможно, можно было бы ожидать, что наша Солнечная система не вписывается в корреляцию. Но это так! На самом деле это правильно!»

Единственными солнечными системами, не подпадающими под это «правило», являются системы с одной планетой. В некоторых случаях причина в том, что в этих однопланетных системах планета вращается вокруг звезды в непосредственной близости, но в других причина в том, что системы могут на самом деле содержать больше планет, чем первоначально предполагалось. «В этих случаях мы считаем, что отклонение от правила может помочь нам обнаружить больше планет, которые до сих пор были скрыты», — объясняет Нанна Бах-Мёллер, первый автор научной статьи. Если мы можем видеть степень эксцентриситета орбиты планеты, то мы знаем, сколько других планет должно быть в системе, и наоборот, если у нас есть количество планет, мы теперь знаем их орбиты. «Это был бы очень важный инструмент для обнаружения планетарных систем, таких как наша собственная Солнечная система, потому что многие экзопланеты, похожие на планеты в нашей Солнечной системе, было бы трудно обнаружить напрямую, если бы мы не знали, где их искать».

Земля входит в число счастливчиков 1 процента

Независимо от того, какой метод используется при поиске экзопланет, результат один и тот же. Итак, в игру вступает основная универсальная физика. Исследователи могут использовать это, чтобы сказать: сколько систем обладают таким же эксцентриситетом, как наша Солнечная система? — которые мы затем можем использовать для оценки того, сколько систем имеют такое же количество планет, как и наша Солнечная система. Ответ заключается в том, что существует только 1 % всех солнечных систем с таким же количеством планет, что и наша Солнечная система, или даже больше. Если в Млечном Пути примерно 100 миллиардов звезд, то это, тем не менее, не менее одного миллиарда солнечных систем. Примерно 10 миллиардов планет земного типа находятся в обитаемой зоне, то есть на расстоянии от своей звезды, допускающем существование жидкой воды. Но есть огромная разница между пребыванием в обитаемой зоне и обитаемостью или развитой технологической цивилизацией, подчеркивает Уффе Грое Йоргенсен. «Что-то является причиной того, что там не так много НЛО. Когда началось завоевание планет Солнечной системы, оно идет довольно быстро. Мы можем видеть это в нашей собственной цивилизации. Мы были на Луне и на Марсе

Планеты в порядке От Солнца в Солнечной системе

Вы увлечены космосом и астрономией ? Вам интересно, как выглядит Солнечная система , как она построена и каков порядок расположения планет от Солнца в нашей Солнечной системе? Тогда вы находитесь в правильном месте, чтобы наконец открыть для себя это! Эта статья расскажет обо всех восьми официальных планетах Солнечной системы в порядке от Солнца (согласно Международному астрономическому союзу — IAU) с фотографиями, размерами и физическими характеристиками. Кроме того, есть интересные факты о каждой планете и информация о том, что случилось с Плутоном. Давайте начнем!

Перейти к:

🪐 Планеты в порядке
1. Меркурий
2. Венера
3. Земля
4. Марс
5. Юпитер
6. Сатурн
7. Уран
8. Нептун
Является ли Плутон планетой? И почему его больше нет?
Часто задаваемые вопросы
Интересные ссылки

Художественная визуализация планет Солнечной системы. Предоставлено: NASA

🪐 Планеты в порядке

Солнечная система состоит из восьми планет, которые вращаются вокруг Солнца, и их порядок относительно Солнца следующий:

1. Меркурий
2. Венера
3. Земля
4. Марс
5. Юпитер
6. Сатурн
7. Уран
8. Нептун

Планеты в порядке от Солнца. Авторы и права: NASA

1. Меркурий

На снимке Меркурий сфотографирован в «истинном» цвете, каким его увидел бы человеческий глаз. Изображение создано с использованием узкополосных фильтров (узкополосная астрофотография). Авторы и права: НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Университет штата Аризона/Институт Карнеги в Вашингтоне

Mercury — первая планета от Солнца в нашей Солнечной системе. Он поразил людей своими ретроградными движениями с самого начала и недавно обнаруженными фазами и луноподобными сходствами. Меркурий — ближайшая (первая) планета к Солнцу и самый маленький член нашей Солнечной системы. Его диаметр составляет 4878 километров, а масса всего 5,5% массы Земли. В результате гравитационная сила на Меркурии недостаточно сильна, чтобы удерживать атмосферу планеты. Таким образом, поверхность Меркурия, покрытая бесчисленными кратерами, подвергается интенсивному солнечному излучению.

Mercury Interesting Facts

Planet	Mercury
Distance from Sun	36 million miles / 58 million km / 0.39 AU
Radius	1,516 miles / 2,439 km
Diameter	3,032 miles / 4,878 km
Mass	3.285 × 10 ²³ kg (0.055 M⊕ / 5.5% Earths)
Color	Dark gray
Length of Year (Orbit)	88 Earth days
Length of Day	59 Earth days
Temperatures	-290°F to 800°F / -180°C to 430°C
Moons	No — zero (0)
Symbol	☿

Подробнее о Меркурии:

2.

Венера

Фотография Венеры, сделанная миссией Mariner 10. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech.

Венера , «младшая сестра» Земли, немного меньше нашей планеты — ее диаметр составляет 12104 километра и является второй планетой по порядку от Солнца . Геологическое строение этой планеты, скорее всего, напоминает земное. Однако плотный слой облаков заставлял нас мало знать об этой планете до 1960-х годов. Не раньше 19 декабря.62, что первые измерения на Венере были переданы на Землю космическим кораблем «Маринер-2».

Venus Interesting Facts

Planet	Venus
Distance from Sun	67 million miles / 108 million km / 0.72 AU
Diameter	7 521 миль / 12 104 км
Масса	4,867 × 10 ²⁴ kg (0. 815 Earth mass)
Length of Year (Orbit)	225 Earth days
Length of Day	243 Earth days
Surface temperature	887°F / 475°C
Луны	нет — ноль (0)

3. Земля

Земля из космоса. Предоставлено: NASA

Земля, наш дом, является третьей планетой от Солнца.

Earth Interesting Facts

Planet	Earth
Distance from Sun	93 million miles / 150 million km / 1 AU
Diameter	7,918 миль / 12 742 км
МАСС	5,972 × 10 ²⁴ кг
Длина года (орбит)
Длина года (ORBIT) 9046
. 0016 365 days
Length of Day	23 hours and 56 minutes
Average temperature	61°F/16°C
Moons	1 — the Moon

Луна — Как далеко Луна от Земли?

Хороший вопрос по астрономии! Итак, без лишних слов — если вы хотите знать, как далеко Луна от Земли, то здесь я привожу ответ: среднее расстояние (из-за эллиптической орбиты оно непостоянно — мгновенное расстояние Земля-Луна изменяется примерно на 50 000 километров в течение месяца) от центра Земли до центра Луны ровно 384 400 км/238 854 мили. Но как вы можете себе это представить? Как вы можете получить какое-то ощущение расстояния? Продолжай читать!

Расстояние от Луны до Земли в правильном масштабе

Если в качестве расстояния выбрать 380 000 километров (чуть меньше истинного среднего), то получится вот так:

Размеры небесных тел и расстояние в правильном масштабе. Источник: Боб Сингер, Quora

Когда я смотрю на Луну со своего заднего двора, она кажется мне гораздо ближе!

Все остальные планеты Солнечной системы поместятся между Землей и Луной

Что? Ты серьезно?!

Да, я! В это трудно поверить (особенно учитывая размеры планет Солнечной системы, таких как Юпитер или Сатурн), но это просто факт — и его легко вычислить.

Проверим диаметры всех остальных планет Солнечной системы (карликовую планету Плутон в расчет не берем, так как она больше не считается полноценной планетой Солнечной системы):

Планета	Диаметр
Mercury	4,878 km
Venus	12,104 km
Mars	6,779 km
Jupiter	139,820 km
Saturn	116,460 km
Uranus	50 724 км
Нептун	49 244 км

Если их сложить, то получится 380 009 км , что меньше 384,460 км 0461 , среднее расстояние от Земли до Луны! Таким образом, у нас даже есть около 4391 километров для некоторых других небесных тел.

Источник: CapnTrip, Reddit

4. Марс

Планета Марс. Предоставлено: NASA/Scott Hulme

Марс, четвертая планета по порядку от Солнца , примыкает к Земле с внешней стороны. Марс — планета, считающаяся наиболее похожей на Землю, и не только внешне: там есть вода, ось вращения аналогична земной, а сутки на Марсе длятся всего на 41 минуту дольше, чем на Земле. . Марс — наиболее изученная планета Солнечной системы (кроме Земли, конечно!).

Mars Interesting Facts

6 Длина0041

. F/-153°C to +20°C

Planet	Mars
Distance from Sun	142 million miles / 228 million km / 1.52 AU
Diameter	4 212 миль / 6 779 км
Масса	6,39 × 10 ²³ кг (0,107 Земли)
687 Дни Земли
Длина дня	24 часа 37 минут
Температура поверхности
Луны	Два (2) — Фобос и Деймос

Авторы и права: НАСА, ЕКА, А. Саймон (Центр космических полетов Годдарда) и М.Х. Вонг (Калифорнийский университет, Беркли).

Юпитер, пятая планета от Солнца , самая большая планета Солнечной системы. Это один из четырех «газовых гигантов» в нашей Системе, наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном. Юпитер в основном состоит из газа (лишь небольшая его часть состоит из камня и металла), поэтому твердой поверхности нет. С помощью бинокля, небольшого телескопа или достаточно яркого телеобъектива можно наблюдать за четырьмя крупнейшими спутниками Юпитера — Ио, Европой, Ганимедом и Каллисто. Первое такое наблюдение в моей жизни произвело наэлектризованное впечатление — всем рекомендую!

Jupiter Interesting Facts

6 Длина0461

Planet	Jupiter
Distance from Sun	484 million miles / 778 million km / 5. 2 AU
Diameter	86 880 миль / 139 820 км
Масса	1,9 × 10 ²⁷ кг (318 Землей)
11.9 Earth years
Length of Day	9.8 Earth hours
Surface temperature	Average -234°F / -148°C
Moons	97 итого — одни из самых известных — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто

6. Сатурн

Сатурн — планета с кольцами — и ее спутники. Предоставлено: NASA

Сатурн, шестая планета от Солнца — вторая по величине планета Солнечной системы — сразу после Юпитера. Планета-кольцо состоит в основном из водорода и гелия (с небольшой добавкой аммиака и метана) и поэтому также относится к группе газовых гигантов. Сатурн находится почти в два раза дальше от Солнца, чем Юпитер, что делает его последней планетой в Солнечной системе, наблюдаемой древними астрономами.

Сатурн Интересные факты

Планета	Сатурн
Distance from Sun	886 million miles / 1.4 billion km / 9.5 AU
Diameter	72,365 miles / 116,460 km
Mass	5.68 × 10 ²⁶ кг (95,1 Земля)
Длина года (орбита)	29,5 Земля
Длина дня	10,7 Земля
10,7 Земля
10.7.0015	Температура поверхности	Среднее -288 ° F / -178 ° C
MONS

7. Уран

Фотография Урана была сделана космическим кораблем «Вояджер-2» в 1986 году. Предоставлено: НАСА

Уран, седьмая планета от Солнца , первоначально воспринималась как комета. Это самая холодная планета Солнечной системы.

Уран был впервые исследован 13 марта 1781 года сэром Уильямом Гершелем с помощью построенного им телескопа. Планету изначально считали кометой — потому что после нескольких часов наблюдения она, по-видимому, перемещалась по небу, — но через два года (в 1783 году) она официально получила статус планеты. Уран почти в 20 раз дальше от Солнца, чем Земля, и это самая холодная планета Солнечной системы.

Для наблюдения за этим газовым гигантом, вероятно, нужно использовать бинокль или телескоп — Уран находится на пределе видимости человеческого глаза, особенно в городских условиях, где сильное загрязнение неба искусственным светом от близлежащих фонарей .

Уранус интересные факты

ПЛАНЕТ	Уран
Расстояние от Sun		DISTIAL SUN	.0460 19.19 AU
Diameter	31,518 miles / 50,724 km
Mass	8. 681 × 10 ²⁵ kg (14.54 Earths)
Length of Year (Orbit)	84 Earth years
Length of Day	18 Earth hours
Surface temperature	Average -357°F / -216°C
Луны	27 известных — Пак, Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания, Оберон и другие

восьмая и последняя планета от Солнца в Солнечной системе.

Этот голубой газовый гигант, вероятно, состоит из каменного ядра и поверхностного океана, скрытого под атмосферой водорода и гелия. Из-за большой удаленности Нептуна от Земли это еще недостаточно изученная планета.

До вылета «Вояджера-2» (20 августа 1977 г.) науке было известно о двух спутниках Нептуна и нескольких кольцевых структурах — сегодня, после того как космический зонд предоставил данные в 1989 г., мы узнаем о четырнадцати спутниках и пяти кольцах.

Neptune Interesting Facts

Planet	Neptune
Distance from Sun	2.8 billion miles / 4.5 billion km / 30.07 AU
Diameter	30,599 miles / 49,244 km
Mass	1.0243 x 10 ²⁶ kg (17 Earths)
Length of Year (Orbit)	165 Earth years
Length of Day	16 Earth hours
Surface temperature	Average -353°F / -214°C
Moons	14 известных — Наяда, Таласса, Деспина, Галатея, Лариса, Гиппокамп, Протей и другие

Является ли Плутон планетой? И почему его больше нет?

Плутон был открыт американским астрономом Клайдом Томбо в 1930 году, а затем квалифицирован как полноценная планета Солнечной системы и сохранял этот статус до 2006 года. В этом году Международный астрономический союз (МАС) представил концепцию карликовой планеты . и классифицировал планету в этой категории. Поэтому ответ на вопрос «Является ли Плутон планетой?» нет, уже не (но кто знает, что готовит будущее?).

Pluto was photographed by NASA’s New Horizons spacecraft in 2015.

Pluto Interesting Facts

Planet	Pluto
Official Name	(134340) Pluto
Object Type	Карликовая планета
Расстояние от Солнца	39.5 AU
Diameter	1,477 miles / 2,377 km
Mass	1.303 × 10 ²² kg (0.0022 M⊕ / 0.22% Earths)
Length of Year (Orbit)	247. 94 Earth years / 90,560 Earth days
Known Moons	5 (Charon, Nix, Hydra, Kerberos, Styx)

How Is a Dwarf Planet Different From an » Обыкновенная «Планета»?

Карликовая планета — небесное тело, не очистившее свою орбиту и не ставшее гравитационно доминирующим по своей площади, в связи с чем оно делит свое орбитальное пространство с другими небесными телами аналогичного размера (однако ученые, астрономы и астрофизики до сих пор спорят об этом определении).

Спутники Плутона

У планеты пять естественных спутников :

Харон (I) — самый большой спутник Плутона. Впервые его наблюдал Джеймс Кристи в 1978. Она настолько велика по отношению к Плутону (нет ни малейшего сравнения с системой Земля-Луна), что систему Плутон-Харон можно считать двойной карликовой планетой.
Никта (II) — открыта в 2005 году.
Гидра (III) — аналогично Никте, открыта в 2005 году. Оба этих спутника (Никс и Гидра) были впервые замечены телескопом Хаббл. У них нет «правильной» круглой формы — они больше похожи на вытянутые, неправильные куски скалы.
Kerberos (IV) — обнаружен в 2011 году также телескопом Хаббл.
Styx (V) — 2012, опять же благодаря телескопу Хаббл.

Визуализация спутников Плутона. Источник: Shinsu02, Википедия

Другие карликовые планеты Солнечной системы

На момент написания этой статьи Международный астрономический союз (МАС) официально признал пять небесных тел карликовыми планетами Солнечной системы:

Плутон
Церера
Хаумеа
Макемаке
Эрида

Из этой группы только Церера вращается в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Поэтому остальные объекты вращаются за пределами орбиты Нептуна и также называются плутоидами.

Часто задаваемые вопросы

Каков порядок расположения планет от Солнца ?

1. Меркурий
2. Венера
3. Земля
4. Марс
5. Юпитер
6. Сатурн
7. Уран
8. Нептун

Как запомнить планеты по порядку?

Если вы хотите легко запомнить порядок расположения планет в Солнечной системе, выучите популярную мнемонику, которой часто учат в школе: «Моя очень образованная мать только что подала нам лапшу». Первая буква каждого слова — это первая буква соответствующей планеты — по порядку!

Как далеко Луна от Земли?

Среднее расстояние составляет 238 854 мили / 384 400 километров.

Является ли Плутон планетой?

Нет, это больше не полноценная планета Солнечной системы. В 2006 году IAU (Международный астрономический союз) ввел понятие карликовой планеты и классифицировал планету в этой категории, как и планеты Церера, Хаумеа, Макемаке и Эрида.

Исследование Солнечной системы НАСА в прямом эфире

Найдите планеты на ночном небе с помощью этих мобильных приложений:

33
Акции

Фейсбук
Пинтерест
Твиттер
Более

3.1 Происхождение Земли и Солнечной системы – Введение в океанографию

Изменено из Карлы Панчук в «Физической геологии» Стивена Эрла*

Согласно , Вселенная резко вспыхнула 13,77 миллиарда лет назад (рис. 3.1.1). Большой взрыв часто описывают как взрыв, но представление о нем как о гигантском огненном шаре неверно. Большой взрыв включал в себя внезапное расширение материи, энергии и пространства из одной точки. Голливудский взрыв, который может прийти на ум, связан с расширением материи и энергии 9. 1192 внутри пространства , но во время большого взрыва было создано само пространство .

Рисунок 3.1.1 Большой взрыв и развитие Вселенной (Стивен Эрл, «Физическая геология»).

В начале Большого взрыва Вселенная была слишком горячей и плотной, чтобы быть чем-то иным, кроме шипения частиц меньше атома, но по мере расширения она также охлаждалась. В конце концов некоторые частицы столкнулись и слиплись. В результате этих столкновений образовались водород и гелий, самые распространенные элементы во Вселенной, а также небольшое количество лития. Гравитация заставила облака этих ранних элементов слиться в звезды, и именно внутри этих звезд образовались более тяжелые элементы.0003

Наша Солнечная система начала формироваться около 5 миллиардов лет назад, примерно через 8,7 миллиарда лет после Большого взрыва. состоит из набора объектов, вращающихся вокруг одной или нескольких центральных звезд. Все солнечные системы начинаются одинаково. Они начинаются в облаке газа и пыли, называемом . Туманности — одни из самых красивых объектов, сфотографированных в космосе, с яркими цветами из-за содержащихся в них газов и пыли и ярким мерцанием множества звезд, сформировавшихся в них (рис. 3.1.2). Газ состоит в основном из водорода и гелия, а пыль состоит из крошечных минеральных зерен, кристаллов льда и органических частиц.

Рис. 3.1.2 Фотография туманности. Столпы Творения в туманности Орла в видимом свете (слева) и ближнем инфракрасном свете (справа). Ближний инфракрасный свет улавливает тепло звезд и позволяет нам видеть звезды, которые в противном случае были бы скрыты пылью. Вот почему на изображении справа больше звезд, чем на изображении слева [НАСА, ЕКА и группа наследия Хаббла (STScI/AURA) http://bit.ly/1Dm2X5a].

Солнечная система начинает формироваться, когда небольшой участок внутри туманности (то есть маленький по меркам Вселенной) начинает коллапсировать сам на себя. Как именно это начинается, неясно, хотя это может быть вызвано агрессивным поведением ближайших звезд по мере их прохождения через свои жизненные циклы. Энергия и вещество, высвобождаемые этими звездами, могут сжимать газ и пыль в близлежащих районах внутри туманности. После срабатывания коллапс газа и пыли в этом пятне продолжается по двум причинам. Одна из этих причин заключается в том, что сила гравитации притягивает молекулы газа и частицы пыли вместе. Но в начале процесса эти частицы очень малы, поэтому сила гравитации между ними невелика. Так как же они собираются вместе? Ответ заключается в том, что пыль сначала скапливается рыхлыми комками по той же причине, по которой комочки пыли образуются под вашей кроватью: статическое электричество. По мере того, как небольшое пятно внутри туманности сгущается, звезда начинает формироваться из материала, втянутого в центр пятна, а оставшаяся пыль и газ оседают в диск, который вращается вокруг звезды. Диск — это место, где в конечном итоге формируются планеты, поэтому он называется 9.2234 . На рис. 3.1.3 изображение в левом верхнем углу показывает художественное представление протопланетного диска, а изображение в правом верхнем углу показывает реальный протопланетный диск, окружающий звезду HL Тельца. Обратите внимание на темные кольца на протопланетном диске. Это промежутки, в которых начинают формироваться планеты. Кольца существуют потому, что зарождающиеся планеты начинают собирать пыль и газ на своих орбитах. Для этого есть аналогия в нашей Солнечной системе, потому что темные кольца сродни щелям в кольцах Сатурна (рис. 3.1.3, внизу слева), где можно найти спутники (рис. 3.1.3, внизу). Правильно).

Рис. 3.1.3 Протопланетные диски и кольца Сатурна. Вверху слева: Художественное представление протопланетного диска, содержащего газ и пыль, окружающего новую звезду. [NASA/JPL-Caltech, http://1.usa.gov/1E5tFJR] Вверху справа: фотография протопланетного диска, окружающего HL Тельца. Считается, что темные кольца внутри диска представляют собой промежутки, через которые вновь формирующиеся планеты уносят пыль и газ. [ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) http://bit.ly/1KNCq0e]. Внизу слева: фотография Сатурна, показывающая аналогичные промежутки внутри его колец. Яркое пятно внизу — это полярное сияние, похожее на северное сияние на Земле. [НАСА, Европейское космическое агентство, Дж. Кларк (Бостонский университет) и З. Левей (STScI) http://bit.ly/1IfSCX5] Внизу справа: крупный план разрыва в кольцах Сатурна, показывающий маленькую луну в виде белая точка. [NASA/JPL/Институт космических наук, http://1.usa.gov/1g2EeYw].

В целом планеты можно разделить на три категории в зависимости от того, из чего они состоят (рис. 3.1.4). — это такие планеты, как Земля, Меркурий, Венера и Марс, ядро которых состоит из металла, окруженного камнем. (также называемые ) — это такие планеты, как Юпитер и Сатурн, которые состоят преимущественно из водорода и гелия. — это такие планеты, как Уран и Нептун, которые состоят в основном из водяного льда, метанового (CH ₄) и аммиачного (NH ₃) льда и имеют каменистое ядро. Часто планеты-ледяные гиганты Уран и Нептун группируются с Юпитером и Сатурном как газовые гиганты; однако Уран и Нептун сильно отличаются от Юпитера и Сатурна.

Рисунок 3.1.4 Три типа планет. Планеты Юпитера (или газовые гиганты), такие как Юпитер, состоят в основном из водорода и гелия. Они являются самыми крупными из трех типов. Ледяные планеты-гиганты, такие как Уран, являются следующими по величине. Они содержат воду, аммиак и метановый лед. Планеты земной группы, такие как Земля, самые маленькие, и у них есть металлические ядра, покрытые каменистой мантией. [КП, по общедоступным изображениям Франческо А., Вольфмана С.Ф. (http://bit.ly/1eP75P4) и НАСА (http://1.usa.gov/1gFVsf6, http://1.usa.gov/ 1М89jI3)].

Эти три типа планет не смешиваются случайным образом в нашей Солнечной системе. Вместо этого они происходят систематическим образом: ближайшие к Солнцу планеты земной группы, за которыми следуют планеты Юпитера, а затем ледяные гиганты. Частично причиной такого расположения является (также называемый ). Линия инея отделяла внутреннюю часть протопланетного диска ближе к Солнцу, где было слишком жарко, чтобы позволить кристаллизоваться чему-либо, кроме силикатных минералов и металлов, от внешней части диска, более удаленной от Солнца, где было достаточно прохладно, чтобы дать образоваться льду. В результате объекты, сформировавшиеся во внутренней части протопланетного диска, состоят в основном из камня и металла, а объекты, сформировавшиеся во внешней части, состоят в основном из газа и льда. Молодое солнце также взорвало Солнечную систему яростным (ветры, состоящие из энергичных частиц), которые помогали направлять более легкие молекулы к внешней части протопланетного диска.

Объекты в нашей Солнечной системе, образованные . В начале этого процесса частицы минералов и горных пород собираются в пушистые комки из-за статического электричества. По мере того, как масса комков увеличивалась, гравитация становилась все более важной, притягивая материал издалека и превращая эти твердые массы во все более и более крупные тела. В конце концов масса объектов стала достаточно большой, чтобы их гравитация стала достаточно сильной, чтобы цепляться за молекулы газа, потому что молекулы газа очень легкие.

Наша Земля образовалась в результате этого процесса примерно 4,6 миллиарда лет назад. Ранняя Земля была очень горячей и имела расплавленный жидкий состав, на поверхности которой не было геологической и вулканической активности. Тепло Земли возникло в результате различных процессов:

Тепло возникло в результате распада радиоактивных элементов внутри Земли, в частности распада 235U, 238U, 40K и 232Th, которые в основном присутствуют в мантии. Общее количество тепла, производимого таким образом, со временем уменьшалось (поскольку эти изотопы истощались) и сейчас составляет примерно 25% от того, что было при формировании Земли. Это означает, что внутри Земли постепенно становится холоднее.
Тепло исходило от тепловой энергии, уже содержащейся в объектах, которые срослись, чтобы сформировать Землю.
Тепло исходило от столкновений. Когда объекты сталкиваются с Землей, часть энергии их движения уходит на деформацию Земли, а часть преобразуется в тепло. (Самое ужасное столкновение, которое пережила Земля, было с планетой Тейя, которая была размером примерно с Марс. Вскоре после образования Земли Тейя столкнулась с Землей. Когда Тейя врезалась в Землю, металлическое ядро Тейи слилось с земным, а обломки внешние слои силиката были выброшены в космос, образовав кольцо из щебня вокруг Земли. Материал внутри кольца соединился в новое тело на орбите вокруг Земли, дав нам нашу Луну. Примечательно, что обломки могли образоваться за 10 лет или меньше! сценарий образования Луны называется .)
По мере того, как Земля становилась больше, ее гравитационная сила становилась сильнее. Это увеличило способность Земли притягивать к себе объекты, но также вызвало сжатие материала, из которого состоит Земля, подобно тому, как Земля сжимает себя гигантскими гравитационными объятиями. Сжатие вызывает нагревание материалов.

Нагрев имел очень важное значение для структуры Земли. По мере роста Земля собирала смесь зерен силикатных минералов, а также железа и никеля. Эти материалы были разбросаны по всей Земле. Ситуация изменилась, когда Земля начала нагреваться: стало так жарко, что расплавились и силикатные минералы, и металлы. Расплав металла был намного плотнее, чем расплав силикатного минерала, поэтому расплав металла опустился к центру Земли, чтобы стать ее , а расплав силиката поднялся вверх, став земной и . Другими словами, Земля разделила себя. Разделение силикатных минералов и металлов на каменистый внешний слой и металлическое ядро соответственно называется . С тех пор гравитация притянула Землю к почти сферической форме с радиусом 6371 км и окружностью около 40 000 км. Однако это не идеальная сфера, поскольку вращение Земли вызывает экваториальную выпуклость, так что окружность Земли на 21 км (0,3%) шире на экваторе, чем от полюса к полюсу. Таким образом, технически это «сплюснутый сфероид».

Если бы мы провели инвентаризацию элементов, из которых состоит Земля, то обнаружили бы, что 95 % массы Земли составляют всего четыре элемента: кислород, магний, кремний и железо. Большая часть оставшихся 5% приходится на алюминий, кальций, никель, водород и серу. Мы знаем, что в результате Большого взрыва образовались водород, гелий и литий, но откуда взялись остальные элементы? Ответ заключается в том, что другие элементы были созданы звездами. Тепло и давление внутри звезд заставляют более мелкие атомы сталкиваться друг с другом и сливаться в новые, более крупные атомы. Например, когда атомы водорода сталкиваются и сливаются, образуется гелий. Большое количество энергии высвобождается, когда некоторые атомы сливаются, и именно эта энергия заставляет звезды сиять.

Для образования таких тяжелых элементов, как железо и никель, нужны более крупные звезды. Наше Солнце — средняя звезда; после того, как он израсходует свое водородное топливо для производства гелия, а затем часть этого гелия будет синтезирована для получения небольших количеств бериллия, углерода, азота, кислорода и фтора, он будет в конце своей жизни. Он перестанет производить атомы, будет остывать и раздуваться, пока его середина не достигнет орбиты Марса. Напротив, большие звезды заканчивают свою жизнь впечатляющим образом, взрываясь как сверхновые и выбрасывая в космос новообразованные атомы, в том числе элементы тяжелее железа. Потребовалось много поколений звезд, создавших более тяжелые элементы и выбрасывающих их в космос, прежде чем более тяжелые элементы стали достаточно распространены, чтобы образовать планеты, подобные Земле.