|
ый газовый шар, то планеты — сравнительно холодные тела. Меркурий, Ве-
нера, Земля, Марс и Плутон — имеют четкую твердую поверхность. А планеты-
гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун газо-жидкие, хотя в центре, возможно,
имеют твердое ядро. Самая крупная планета — Юпитер. Он в 13 раз по диаметру и
в 318 раз по массе больше Земли. Планеты сами не светят, а просто отражают сол-
нечный свет.
В порядке удаления от Солнца вокруг него обращаются следующие большие
планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон
(рис.1)
1— Меркурий; 5 — Юпитер;
2— Венера; 6 — Сатурн;
3— Земля; 7 — Уран;
ЗА — Луна; 8 — Нептун;
4— Марс; 9 — Плутон
Рис.1. План Солнечной системы
Вокруг всех планет, кроме Меркурия и Венеры, обращаются их спутники.
Спутником Земли является Луна. У Марса известны 2 спутника, у Юпитера — 16, у
Сатурна уже около 20, у Урана 5, у Нептуна 2, у Плутона 1 спутник. Речь идет о
ес-
тественных спутниках. В настоящее время планеты исследуют с помощью запусков
к ним космических аппаратов, которые могут садиться на поверхность планеты или
становиться ее искусственным спутником.
Кроме больших планет в Солнечной системе имеется множество малых пла-
нет (астероидов). Самый крупный астероид — Церера — был открыт в 1801 году и
имеет диаметр чуть больше 1000 км, остальные малые планеты существенно мень-
ше. Астероидов сейчас известно несколько тысяч, и астрономы открывают все но-
7
вые, меньшего размера. Большинство их обращаются по орбитам между орбитами
Марса и Юпитера. Некоторые заходят внутрь орбиты Марса и даже приближаются
к Земле. В принципе, столкновение астероида с планетой возможно, и такие столк-
новения были, но вероятность этого в настоящее время ничтожно мала, и астроно-
мы постоянно следят за такими астероидами.
Еще в Солнечной системе существуют кометы. Ядро кометы состоит из кам-
ней и замерзшего льда, его диаметр — до нескольких километров. Орбиты комет
очень вытянутые. Когда комета приближается к Солнцу, лед тает и образуется
газо-
пылевое облако (кома), а затем и хвост кометы. При удалении от Солнца все это
частично рассеивается в пространстве, частично вновь замерзает. Некоторые коме-
ты движутся по незамкнутым орбитам (параболам и гиперболам), покидают Сол-
нечную систему, уходя к другим звездам. Возможен и приход комет к нам от дру-
гих звезд.
Некоторые тела, например, Хирон, который обращается между орбитами Са-
турна и Урана, по своей природе являются средними между астероидом и кометой.
Наконец, в Солнечной системе присутствует космическая пыль и мелкие
камни-метеориты (они могут быть обломками небольших астероидов). Иногда ме-
теориты падают на Землю и другие планеты.
В таблице 1 в конце книги приведены физические данные о планетах и све-
дения об их орбитах.
Принцип строения Солнечной системы был открыт Коперником. Эта система
называется гелиоцентрической (Солнце в центре). До этого господствовала система
Птолемея. Она была геоцентрической (Земля в центре). Теперь мы знаем, что пра-
вильно отражает истинное положение система Коперника. Но, поскольку мы живем
на Земле, иногда нам удобно воспользоваться геоцентрическим построением, тем
более что пересчет положения планет из одной системы в другую — это чисто ма-
тематическая операция, тут никаких философских и мировоззренческих проблем не
должно возникать. Основные законы движения планет были сформулированы Нью-
тоном (Закон всемирного тяготения) и Кеплером.
2. Законы Кеплера
Первый закон. Каждое тело в Солнечной системе обращается вокруг Солн-
ца по орбите, которая представляет собой одно из конических сечений — эллипс,
параболу или гиперболу (две последние встречаются только у комет), в одном из
фокусов которого находится Солнце (рис.2).
8
Второй закон. Площади, описываемые радиусом-вектором планеты в равные
промежутки времени, равны (см. рис2).
Радиус-вектор можно представить себе как воображаемую ниточку, соеди-
няющую планету и Солнце. Из этого закона следует, что чем ближе планета к
Солнцу, тем быстрее она движется. Так, Земля ближе всего к Солнцу около 5 янва-
ря, когда она проходит точку перигелия своей орбиты, и в это время она движется
быстрее, поэтому зима в северном полушарии чуть короче, чем в южном. И по зо-
диакальному кругу Солнце движется в январе быстрее всего, а в июле медленнее
всего. У
Меркурия, а особенно у Плутона орбиты очень вытянутые, из-за этого Плу-
тон в некоторые годы, вблизи своего перигелия, двигается гораздо быстрее
(периге-
лий Плутон проходил в 1990 году, а его полный оборот вокруг Солнца — 248 лет).
Вблизи афелия — медленнее всего (примерно в 1866 году). Кроме того, орбита
Плутона сильно наклонена к плоскости орбит остальных планет, которые очень
близки между со
|
|