Содержание
Небесные тела солнечной системы – что это такое, что к ним относится?
4.6
Средняя оценка: 4.6
Всего получено оценок: 210.
4.6
Средняя оценка: 4.6
Всего получено оценок: 210.
Спутники, космические корабли, станции на околоземной орбите позволяют получить сведения о пространстве вблизи планеты. Для изучения Солнечной системы космические аппараты отправляются к другим планетам. Статья предлагает материал о Солнечной системе, ее планетах и других объектах.
Небесные тела
В астрономии существуют 2 понятия – небесное тело и астрономический объект.
Небесным телом называют физическое тело или отдельное образование, объединенное силами гравитации, магнетизмом или другими явлениями (планеты, звезды, кометы).
Термин «астрономический объект» означает скопление небесных тел – галактики, туманности и другие.
Вдали от города в безлунную ночь хорошо виден Млечный путь – спиральная галактика, куда входит Солнечная система.
Солнечная система
Небесные тела Солнечной системы представлены большими и малыми (карликовыми) планетами, а также малыми телами. Все тела вращаются вокруг Солнца, центральной звезды.
Большие планеты делятся на две группы – ближайшие к Солнцу 4 планеты относятся к земной группе, следующие 4 являются газовыми гигантами.
Рис. 1. Солнечная система, схема.
Планеты земной группы
В земную группу входят ближайший к Солнцу Меркурий, Венера, Земля и Марс.
Меркурий – самая маленькая из планет с перпендикулярной по отношению к орбите осью вращения. Солнечная сторона разогрета до +400°С и выше, на противоположной стороне всегда -170°С и ниже. Атмосфера отсутствует.
Венера «прячется» за плотными облаками из соединений хлора и серы, атмосфера состоит из углекислого газа. Наблюдаются извержения вулканов, сильные ветры при температуре выше + 450°С.
Земля – самая подходящая планета для человека, единственная, где существует вода в виде жидкости.
На Марсе разреженная атмосфера из углекислого газа, низкое давление, температура от -150°С до +20°С, каменистая поверхность.
Газовые гиганты
Это газовые гиганты Юпитер и Сатурн со знаменитыми кольцами, ледяные гиганты Уран с небольшими кольцами и Нептун. Самый крупный Юпитер.
Рис. 2. Юпитер.
Рекорд скорости ветра у поверхности планеты принадлежит Нептуну – около 600 м/сек.
Малые тела
К малым телам Солнечной системы относятся 5 карликовых планет (самая известная Плутон), спутники, астероиды, кометы.
Количество спутников у планет различное – от 1 у Земли до 82 у Сатурна. У Меркурия и Венеры спутников нет.
Между Марсом и Юпитером существует пояс астероидов, который представляет собой скопление десятков тысяч астероидов размером более 1 км.
Кометы имеют небольшой размер (несколько км), состоят из льда, при подлете к Солнцу легко испаряются с образованием «хвоста» – облака из пыли и газов. Так, в начале 2007 года Солнечную систему пересекла комета Макнота, самая яркая за 40-летний период наблюдений.
Рис. 3. Комета Макнота.
Что мы узнали?
Мы узнали, что такое небесные тела, как устроена Солнечная система. Оказывается, кроме больших планет, которые хорошо известны, в Солнечной системе множество малых небесных тел, у всех планет разное число спутников. Пролет комет через систему регистрируется астрономами и фотографируется любителями.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Оценка доклада
4.6
Средняя оценка: 4.6
Всего получено оценок: 210.
А какая ваша оценка?
Траектория движения небесных тел
Определение 1
Орбита небесного тела − это траектория, по которой движется в космическом пространстве космические тела: Солнце, звезды, планеты, кометы, космические корабли, спутники, межпланетные станции и др.
Применительно к искусственным космическим аппаратам понятие “орбита” используется для тех участков траекторий, на которых они перемещаются с отключенной двигательной установкой.
Форма орбиты небесных тел. Космическая скорость
Форма орбит и скорость, с которой по ним передвигаются небесные тела, зависят, в первую очередь, от силы всемирного тяготения. При анализе передвижения небесных тел Солнечной системы во многих случаях пренебрегают их формой и строением, то есть они выступают в качестве материальных точек. Это допустимо из-за того, что расстояние между телами, как правило, во множество раз превышает своих размеров. Если принять небесное тело за материальную точку, то при анализе его перемещения применяется закон всемирного тяготения. Также зачастую рассматривают лишь 2 притягивающихся тела, опуская влияние других.
Пример 1
При исследовании траектории движения Земли вокруг Солнца можно с вероятной точностью предположить, что планета передвигается лишь под действием сил солнечного тяготения. Равно также при исследовании движения искусственного спутника планеты принимается во внимание только тяготение «своей» планеты, при этом опускается не только притяжение других планет, но и солнечное.
Замечание 1
Предыдущие упрощения позволили прийти к задаче 2-х тел. Одно из решений данной задачи предложил И. Кеплер. А полное решение сформулировал И. Ньютон, доказавший, что одно из притягивающихся небесных тел обращается вокруг другого по орбите в форме эллипса (или окружности, частного случая эллипса), параболы либо гиперболы. В фокусе данной кривой лежит 2-я точка.
На форму орбиты влияют следующие параметры:
- масса рассматриваемого тела;
- расстояние между ними;
- скорость, с которой одно тело движется по отношению к другому.
Если тело массой m1 (кг) расположено на расстоянии r (м) от тела массой m0 (кг) и передвигается в данный момент времени со скоростью υ (м/с), тогда орбита задается постоянной:
Определение 2
Постоянная тяготения f=6,673·10-11 м3кг-1с-2. Если h0 − по гиперболической орбите.
Определение 3
Вторая космическая скорость − это наименьшая начальная скорость, которую необходимо сообщить телу, чтобы оно начало движение около поверхности Земли, преодолело земное притяжение и навсегда покинуло планету по параболической орбите.
Она равняется 11,2 км/с.
Определение 4
Первой космической скоростью называют наименьшую начальную скорость, которую необходимо сообщить телу, чтобы оно стало искусственным спутником планеты Земля. Она равняется 7,91 км/с.
Большинство тел Солнечной системы перемещается по эллиптическим траекториям движения. Только лишь некоторые маленькие тела Солнечной системы такие, как кометы, вероятно перемещаются по параболическим или гиперболическим траекториям. Таким образом, межпланетные станции отправляются по гиперболической орбите по отношению к Земле; потом они перемещаются по эллиптическим траекториям по отношению к Солнцу в направлении к точке назначения.
Характеристики движения небесных тел
Определение 5
Элементы орбиты − величины, с помощью которых определяются размеры, форма, положение, ориентация орбиты в пространстве и расположение небесного тела на ней.
У некоторых характерных точек орбит небесных тел есть собственные наименования.
Определение 6
Ближайшая к Солнцу точка орбиты небесного тела, передвигающегося вокруг Солнца, называется Перигелий (рисунок 1).
А самая удаленная − Афелий.
Ближайшая точка орбиты к планете Земля − Перигей, а самая дальняя − Апогей.
В более обобщенных задачах, в которых под притягивающим центром подразумевают различные небесные тела, употребляется название ближайшей к центру Земли точки орбиты − перицентр и самой отдаленной от центра точки орбиты − апоцентр.
Рисунок 1. Точки орбиты небесных тел по отношению к Солнцу и Земле
Случай с 2-мя небесными телами является самым простым и практически не встречается (хотя есть множество случаев, когда притяжением 3-го, 4-го и т.д. тел пренебрегают). На самом деле картина гораздо сложнее: каждое небесное тело находится под влиянием многих сил. При передвижении планеты притягиваются не только к Солнцу, но и друг к другу. В звездных скоплениях звезды притягиваются между собой.
Определение 7
Движение искусственных спутников находится под влиянием таких сил, как несферичность фигуры Земли и сопротивление земной атмосферы, а также притяжение Солнца и Луны.
Данные дополнительные силы называются возмущающими. А эффекты, которые они создают при движении небесных тел, именуются возмущениями. Вследствие действия возмущений орбиты небесных тел постоянно медленно меняются.
Определение 8
Небесная механика − раздел в астрономии, который занимается изучением движения небесных тел с учетом возмущений.
С помощью методов небесной механики можно с высокой точностью и на много лет наперед определить расположение небесных тел в Солнечной системе. Более сложные вычислительные методы применяются при изучении траектории движения искусственных небесных тел. Точное решение подобных задач в виде математических формул получить очень трудно. Поэтому для решения сложных уравнений используют быстродействующие электронно-вычислительные машины. Для этого необходимо знание понятия сферы действия планеты.
Определение 9
Сфера действия планеты − это область околопланетного (окололунного) пространства, в которой при расчете возмущений в движении тела (спутника, кометы или межпланетного космического корабля) в качестве центрального тела принимается не Солнце, а эта планета (Луна).
Вычисления упрощаются из-за того, что внутри сферы действия возмущения от влияния солнечного притяжения по сравнению с планетным притяжением меньше, чем возмущение от планеты по сравнению с солнечным притяжением. Однако, не нужно забывать, что внутри сферы действия планеты и за ее пределами на тело оказывают влияние силы солнечного притяжения, а также планет и других небесных тел в той или иной степени.
Радиус сферы действия вычисляется исходя из расстояния между Солнцем и планетой. Орбиты небесных тел внутри сферы рассчитываются на основании задачи 2-х тел. Если тело покидает планету, тогда его движение внутри сферы действия осуществляется по гиперболической орбите. Радиус сферы действия планеты Земля равняется примерно 1 млн. км.; сфера действия Луны по отношению к Земле имеет радиус примерно 63 тысячи км.
Способ определения орбиты небесного тела с помощью сферы действия является одним из методов приближенного определения орбит. Если известны приближенные величины элементов орбиты, тогда можно при помощи других методов получить более высокоточные значения элементов орбиты.
Поэтапное улучшение определяемой орбиты − типичный прием, который позволяет вычислить параметры орбиты с большой точностью. Круг современных задач по определению орбит существенно увеличился, что объясняется стремительным развитием ракетной и космической техники.
Пример 2
Необходимо определить, во сколько раз масса Солнца превышает массу Земли, если известен период обращения Луны вокруг Земли 27, 2 сут., а среднее расстояние ее от Земли 384 000 км.
Дано: T=27,2 сут., a=3,84·105 км.
Найти: mсmз — ?
Решение
Приведенные выше упрощения сводят нас к задаче 2-х тел. Одно из решений данной задачи предложил И. Кеплер, а полное решение сформулировал И. Ньютон. Воспользуемся данными решениями.
Tз=365 сут − период обращения Земли вокруг Солнца.
aз= 1,5·108 км − среднее расстояние от Земли до Солнца.
При решении будем руководствоваться формулой закона И. Кеплера с учетом 2-го закона И. Ньютона:
mс+mзmз+m·T32T2=a33a3.
Зная, что масса Земли по сравнению с массой Солнца и масса Луны по сравнению с массой Земли очень малы, запишем формулу в виде:
mсmз·T32T2=a33a3.
Из этого выражения находим искомое соотношение масс:
mсmз=a33a3·T32T2.
Ответ: mсmз=0,3·106 кг.
Быстрый ответ: Что такое небесное тело, свет которого вращается вокруг Солнца?
Метеороиды — небольшие небесные тела, вращающиеся вокруг Солнца. Эта звезда, когда она входит в атмосферу, широко известна как «падающая звезда». При попадании в первый слой биосферы рассматриваемая звезда подвергается сильному износу и одновременно нагревается, становясь блестящей.
Небесные тела — это общий термин, используемый в астрономии для обозначения вещества, существующего в космическом пространстве. Таким образом, его можно применять для обозначения звезд, планет, астероидов, комет, метеоритов, естественных спутников и даже искусственных спутников, посланных человеком.
Меркурий и Венера.
Если планета имеет орбиту вне Земли, она может появиться в любое время ночи, и ее яркость зависит только от расстояния и освещенной части ее лица. Это Марс, Юпитер и Сатурн. Уран и Нептун можно увидеть только в мощные телескопы.
У всех ли звезд есть свой свет? … Именно звезды, подобные Солнцу, производят энергию и, таким образом, излучают свет. Другие тела Солнечной системы, такие как планеты, спутники, астероиды и кометы, отражают только солнечный свет.
Солнечное гало, таким образом, является своего рода радугой (что, в свою очередь, происходит из-за преломления света в каплях воды после дождя) круглой, высокой и вокруг Солнца. Его форма является результатом размера кристаллов льда, которые представляют собой крошечные шестиугольники. Вокруг Луны также может появиться ореол.
Луна (рис. 1), самое близкое к Земле тело, всегда вызывала у людей большой интерес и любопытство.
Помимо Солнца, в Солнечной системе всего восемь планет, пять карликовых планет, 179луны и большое количество небесных тел, таких как астероиды, кометы и другие, в том числе присутствующие в поясе Койпера.
Солнечная система состоит из Солнца и всех небесных тел, находящихся в одном гравитационном поле. Солнечная система включает в себя планеты, карликовые планеты, астероиды, кометы и метеороиды (метеориты). Солнечная система находится внутри Млечного Пути, в котором до сих пор насчитывается около 200 миллиардов звезд.
Небесные тела — это любая материя, принадлежащая космическому пространству. Это: астероиды, кометы, звезды, метеоры и метеориты, планеты, искусственные и естественные спутники.
Это звезда VY Большого Пса, диаметром около 2,7 млрд км, то есть более чем в 3 млн раз больше Солнца.
Примеры светящихся тел: солнце, пламя свечи или даже любое тело, нагретое до определенной температуры, может стать светящимся. Это тела, которые не обладают способностью излучать собственный свет. Освещенные тела отражают только свет, который они получают.
Планеты. Планеты вращаются вокруг Солнца и не имеют собственного света. Их восемь: Юпитер, Марс, Меркурий, Нептун, Сатурн, Земля, Уран, Венера.
Поскольку звезды имеют свой собственный свет, они мигают, и поэтому их яркость мерцает. Планеты отражают только солнечный свет, поэтому их яркость фиксирована.
Планета — это небесное тело или звезда без собственного света, вращающаяся вокруг звезды. Восемь планет вращаются вокруг звезды под названием Солнце.
Класс 12. Заметки о небесных телах
Классификация небесных тел
Звезды
Звезда — небесный объект, состоящий из мерцающего плазменного сфероида, удерживаемого вместе под действием гравитации. Солнце – ближайшая к Земле звезда. Из-за их огромного расстояния от Земли несколько других звезд видны невооруженным глазом с Земли в ночное время, глядя на мириады неподвижных светящихся точек на небе. Исторически самые яркие звезды относились к созвездиям и астеризмам, а самым ярким из них давали имена. Астрономы составили звездные каталоги, которые идентифицируют известные звезды и присваивают им стандартизированные звездные имена.
Рождение звезды начинается с гравитационного коллапса газовой туманности, состоящей в основном из водорода, гелия и нескольких более тяжелых компонентов. Когда лунное ядро становится достаточно толстым, водород постепенно превращается в гелий в результате ядерного синтеза, высвобождая при этом энергию. Остальная часть внутренней части звезды использует комбинацию лучистого и конвективного переноса тепла для переноса энергии от ядра. Под действием собственной гравитации внутреннее давление не дает ему падать дальше. Когда водородное топливо в ядре звезды истощается, она расширяется и становится малиновым бегемотом с массой, превышающей массу Солнца более чем в 0,4 раза.
Планеты
Планета — это тело, которое вращается вокруг звезды, которая достаточно велика, чтобы быть сферической по своей величине, но недостаточно велика, чтобы произвести термоядерный синтез, и очистила окружающую его область от планетезималей.
Планета — старое слово, уходящее корнями в историю, астрологию, науку, мифологию и религию.
Невооруженным глазом мы можем увидеть пять планет Солнечной системы. Многие древние культуры считали их небесными существами или посланниками идолов. Человеческое понимание планет развивалось по мере расширения логических знаний, объединяющих несколько разрозненных объектов. Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — восемь планет в нашей Солнечной системе.
Большие планеты-гиганты с низкой плотностью и меньшие каменистые планеты земной группы являются двумя основными типами планет. В Солнечной системе восемь планет. Меркурий, Венера, Земля и Марс расположены в порядке увеличения расстояния от Солнца, за ними следуют Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Шесть планет имеют один или несколько естественных спутников, вращающихся вокруг них.
Спутники
Это естественный небесный объект, имеющий известную орбиту вокруг планеты Солнечной системы, некоторые из которых достигают километра в диаметре. В Солнечной системе есть шесть наземных спутниковых систем, которые охватывают 185 известных естественных спутников.
Известно, что у Плутона, Хаумеа, Макемаке и Эриды, упомянутых МАС, есть естественные спутники. По состоянию на сентябрь 2018 года известно еще 334 малые планеты со спутниками.0003
Структура Земля-Луна уникальна тем, что отношение массы Луны к массе Земли намного больше, чем любое другое естественное соотношение спутников и планет в Солнечной системе (хотя существуют системы малых планет с еще большими отношениями, такими как как система Плутон-Харон).
Кометы
Комета — это ледяной объект, найденный в Солнечной системе, который нагревается и начинает выделять газы по мере приближения к Солнцу. Этот процесс известен как выделение газа. Это приводит к видимой атмосфере или коме, а также в редких случаях к хвосту. За эти события ответственны воздействия солнечной радиации и солнечного ветра на ядро кометы.
Ядра комет состоят из рыхлых скоплений льда, пыли и мелких каменистых частиц размером от нескольких сотен метров до десятков километров в поперечнике.
Кома может быть в 15 раз больше диаметра Земли, а хвост может быть размером всего в одну астрономическую единицу. Комету можно наблюдать с Земли без телескопа, если она достаточно яркая и может охватить дугу в 30 ° (60 Лун) в небе. Многие культуры наблюдали и регистрировали кометы с доисторических времен.
Астероиды
Астероиды — это крошечные планеты, которые находятся в основном во внутренней части Солнечной системы. Планетоиды — это названия, данные крупным астероидам. Эти термины использовались для описания любого небесного тела, вращающегося вокруг Солнца, которое не похоже на планету и не имеет признаков живой кометы, таких как хвост. Было обнаружено, что малые планеты во внешней части Солнечной системы имеют вершины, богатые летучими веществами, похожие на кометы, когда они были обнаружены. В результате они стали широко известны в результате обнаружения объектов в главном поясе астероидов. Термин «астероид» относится к крошечным планетам внутренней части Солнечной системы.
Кометы и метеороиды отличаются от астероидов. Разница между астероидами и кометами заключается в составе: астероиды в основном состоят из минералов и горных пород, тогда как кометы в основном состоят из пыли и льда. Кроме того, астероиды возникают ближе к Солнцу, что препятствует распространению кометного льда. Астероиды и метеороиды различаются в основном по размеру: метеороиды имеют радиус одного метра или меньше, тогда как астероиды имеют радиус более одного метра. Наконец, кометный или стероидный элемент можно использовать для создания метеороидов.
Метеор и метеориты:
Метеор, также известный как падающая звезда, представляет собой светящийся метеороид, комету или астероид, который пролетает через атмосферу Земли после того, как нагрелся до горения при столкновении с молекулами воздуха в верхних слоях атмосферы. атмосферу, создавая полосу света своим быстрым движением, а иногда и отслаиванием в ней светящегося материала. Несмотря на то, что метеор кажется находящимся на расстоянии нескольких тысяч футов от Земли, метеоры обычно встречаются в мезосфере на высоте от 76 до 100 километров (от 250 000 до 330 000 футов).
Метеор происходит от греческого слова «метерос», что означает «высоко в воздухе».
Галактики
Галактика представляет собой гравитационную систему звезд, межзвездного газа, звездных фрагментов, пыли и темной материи, которая состоит из звезд, межзвездного газа, звездных фрагментов, пыли и темной материи. Слово галактика происходит от греческого слова galaxies, что буквально означает «молочный» и относится к галактике Млечный Путь. Размер галактик варьируется от нескольких сотен миллионов (108) до ста триллионов (1014) звезд, каждая из которых вращается вокруг центра масс своей галактики.
Галактики классифицируются как круглые, спиральные или неправильные в зависимости от их оптической формы. Считается, что сверхмассивные черные дыры существуют в центрах многих галактик. Стрелец A * Черная дыра в ядре Млечного Пути в четыре миллиона раз массивнее Солнца. Галактика GN-z11, удаленная от Земли на сопутствующее расстояние в 32 миллиарда световых лет и обнаруженная спустя всего лишь 400 миллионов лет после Большого взрыва, с апреля 2016 года является самой старой и наиболее охраняемой наблюдаемой галактикой.