Эксцентриситет орбиты. У какой из планет Солнечной системы наиболее вытянутая орбита и у какой наименее? Эксцентриситет орбиты земли

Эксцентриситет (обозначается e или ε) входит в шестёрку кеплеровских элементов орбиты. Наряду с большой полуосью он определяют форму орбиты.

Определение эксцентриситета

Первый закон Кеплера гласит о том, что орбиты любой планеты Солнечной системы представляет собой эллипс. Эксцентриситет определяет, насколько орбита отлична от окружности. Он равен отношению расстояния от центра эллипса (c) до его фокуса большой полуоси (a).

У окружности фокус совпадает с центром, т.е. c = 0. Также любого эллипса c 1 – гиперболой. То есть, объект, орбита которого имеет эксцентриситет, равный или больший единицы, уже не обращается вокруг другого объекта. Примером тому являются некоторые кометы, которые, однажды, посетив Солнце, больше никогда к нему не вернуться. При эксцентриситете, равном бесконечности орбита представляет собой прямую линию.

Эксцентриситеты объектов Солнечной Системы

Орбита Седны. В центре координат — Солнечная система, окруженная роем планет и известных объектов пояса Койпера.

В нашей системе орбиты планет ничем не примечательны. Самой «круговой» орбитой обладает . Её афелий всего-лишь на 1,4 млн. км.больше перигелия, а эксцентриситет равен 0,007 (у Земли – 0,016). По довольно вытянутой орбите движется Плутон. Обладая ε = 0,244, он временами приближается к Солнцу даже ближе чем Нептун. Однако, поскольку Плутон не так давно попал в разряд карликовых планет, самую вытянутую орбит среди планет теперь имеет Меркурий, обладающий ε = 0,204.

Среди карликовых планет наиболее примечательна Седна. Обладая ε = 0,86, она делает полный оборот вокруг Солнца почти за 12 тысяч лет, удаляясь от неё в афелии более чем на тысячу астрономический единиц. Однако даже это несравнимо с параметрами орбит долгопериодических комет. Периоды их обращения порой исчисляются миллионами лет, а многих из них и вовсе никогда не вернутся к Солнцу – т.е. обладают эксцентриситетом, большем 1. может содержать триллионы комет, удалённых от Солнца на 50-100 тысяч астрономических единиц (0,5 – 1 световых лет). На таких расстояниях на нихмогут влиять другие звёзды и галактические приливные силы. Поэтому такие кометы могут обладать очень непредсказуемыми и непостоянными орбитами с самими различными эксцентриситетами.

Наконец, самым интересным является то, что даже Солнце обладает совсем ни круговой орбитой, как это может показаться на первый взгляд. Как известно, Солнце движется вокруг центра Галактики, проделывая свой путь за 223 млн. лет. Причём, из-за бесчисленного взаимодействия со звездами она получила довольно ощутимый эксцентриситет, равный 0,36.

Эксцентриситеты в других системах

Сравнение орбиты HD 80606 b с внутренними планетами Солнечной системы

Открытие других солнечных систем неизбежно влечёт открытие планет с очень причудливыми параметрами орбит. Примером тому служат эксцентричные юпитеры, газовые гиганты с довольно высокими эксцентриситетами. В системах, имеющие такие планеты невозможно существование планет, подобных Земле. Они неизбежно упадут на гиганты или же статут их спутниками. Среди обнаруженных на данный момент эксцентричных юпитеров самым большим эксцентриситетом обладает HD 80606b. Он движется вокруг звезды чуть меньшей, чем наше Солнце. Эта планета в перигелии приближается к звезде в 10 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу, тогда как в афелии она удаляется от неё почти на астрономическую единицу. Таким образом, она имеет эксцентриситет 0,933.

Стоит отметить, что хоть данная планета и пересекает зону жизни, ни о каких видах привычной биосферы не может идти и речи. Её орбита создаёт на планете экстремальный климат.За короткий период сближения со звездой температура её атмосферы за считанные часы меняется на сотни градусов, в результате чего скорость ветров достигают многих километров в секунду. Подобными условиями обладают прочие планеты с высокими коэффициентами. Тот же , к примеру, при приближение к Солнцу приобретает обширную атмосферу, которая оседает в виде снега при удалении. В тоже время все Землеподобные планеты обладают орбитами, близкими к круговым. Поэтому эксцентриситет можно назвать одним из параметров, определяющим возможность наличия органической жизни на планете.

Несколько веков назад, люди полагали, что Земля центр Солнечной системы. Постепенно это представление было заменено гелиоцентрическим представлением. С учетом этого пришло и осознание того, что планеты вращаются вокруг Солнца.

Когда Плутон был расклассифицирован в Карликовую планету, Меркурий стал планетой с самой эксцентричной орбитой. Эксцентриситет орбиты это то, насколько планета отклоняется от круглой форма. Если орбита идеальный круг, то она имеет эксцентриситет равный нулю, и это число увеличивается с увеличением эксцентриситета. Эксцентриситет Меркурия - 0,205. Его орбита находится в диапазоне от 46 миллионов км в самой ближайшей точке к Солнцу и 70 миллионов км в самой дальней точке. Самая ближайшая точка к Солнцу на орбите, называется перигелий, а самая дальняя точка - афелий. Меркурий - самая быстрая планета, ему требуется всего 88 земных дней, чтобы сделать оборот вокруг Солнца.

Эксцентриситет Венеры самый маленький в нашей Солнечной системе, составляет 0,007, т.е орбита Венеры почти идеальный круг. Орбита Венеры колеблется от 107 миллионов км в перигелии до 109 миллионов км в афелии. Венере требуется 224,7 земных дней, чтобы сделать оборот вокруг Солнца. Фактически день на Венере длиннее, чем год, потому что планета очень медленно вращается. Если смотреть из Северного полюса мира, все планеты вращаются против часовой стрелки, но Венера вращается по часовой стрелке, это единственная планета имеющая такое вращение.

У Земли тоже очень маленький эксцентриситет - 0,017. В среднем планета находится в 150 миллионах км от Солнца, но расстояние может варьироваться от 147 до 150 миллионов км. Нашей планете необходимо примерно 365,256 дня, чтобы сделать оборот вокруг Солнца, это и есть причина високосных годов.

Эксцентриситет Марса — 0,093, что делает его орбиту одной из самых эксцентричных в Солнечной системе. Перигелий Марса составляет 207 миллионов км, и его афелий 249 миллионов км от Солнца. В течение долгого времени орбита Марса становилась более эксцентричной. Красной планете требуется 687 земных суток, чтобы обернуться вокруг Солнца.

Юпитер имеет эксцентриситет 0,048, с перигелием 741 миллионов км и афелием 778 миллионов км. Ему необходимо 4331 земных дня, т.е 11,86 наших лет, чтобы облететь Солнце.

Эксцентриситет Сатурна - 0,056. Ближайшая точка к Солнцу на орбите Сатурна расположена в 1,35 миллиардов км, а самая дальняя точка удалена от Солнца на 1,51 миллиард км. В зависимости от того, какую позицию Сатурн занимает на своей орбите, его кольца либо видны, либо почти незаметны. Один оборот вокруг Солнца занимает 29,7 земных лет. Фактически, с момента обнаружения Сатурна в 1610 году, немногим более чем за 400 лет, он сделал всего 13 оборотов вокруг Солнца.

Перигелий Урана 2,27 миллиардов км, а афелий 3 миллиарда км от Солнца. Его эксцентриситет 0,047. Урану необходимо 84,3 земных лет, чтобы обернуться вокруг Солнца. Уран уникален, потому что он фактически вращается на боку с осевым наклоном почти в 99°.

Эксцентриситет Нептуна, почти настолько же низок как у Венеры. Перигелий планеты составляет 4,45 миллиардов км и афелий 4,55 миллиардов км. Так как Плутон был реклассифицирован как Карликовая планета, Нептун - планета с орбитой, самой дальней от Солнца.

Соответствующего эллипса. В более общем случае орбита небесного тела представляет собой коническое сечение (то есть, эллипс, параболу, гиперболу, или прямую), у него есть эксцентриситет. Эксцентриситет инвариантен относительно движений плоскости и преобразований подобия . Эксцентриситет характеризует «сжатость» орбиты. Он вычисляется по формуле:

texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \varepsilon = \sqrt{1 - \frac{b^2}{a^2}} , где Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): b - малая полуось, Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): a - большая полуось

Можно разделить внешний вид орбиты на пять групп:

Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \varepsilon = 0 - окружность
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): 0 < \varepsilon < 1 - эллипс
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \varepsilon = 1 - парабола
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): 1 < \varepsilon < \infty - гипербола
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \varepsilon = \infty - прямая (вырожденный случай)

В таблице ниже приведены эксцентриситеты орбиты для некоторых небесных тел (отсортированы по величине большой полуоси орбиты, спутники - с отступом).

Небесное тело	Эксцентриситет орбиты
Меркурий	0,205	0.205
Венера	0,007	0.007
Земля	0,017	0.017
Луна	0,05490	0.0549
(3200) Фаэтон	0,8898	0.8898
Марс	0,094	0.094
Юпитер	0,049	0.049
Ио	0,004	0.004
Европа	0,009	0.009
Ганимед	0,002	0.002
Каллисто	0,007	0.007
Сатурн	0,057	0.057
Титан	0,029	0.029
Комета Галлея	0,967	0.967
Уран	0,046	0.046
Нептун	0,011	0.011
Нереида	0,7512	0.7512
Плутон	0,244	0.244
Хаумеа	0,1902	0.1902
Макемаке	0,1549	0.1549
Эрида	0,4415	0.4415
Седна	0,85245	0.85245

См. также

Напишите отзыв о статье "Эксцентриситет орбиты"

Примечания

Просмотр этого шаблона

Законы и задачи

Небесная сфера

Параметры орбит

Движение небесных тел

Астродинамика

Космический полёт

Орбиты КА

Отрывок, характеризующий Эксцентриситет орбиты

У меня от ужаса подкашивались ноги, но Караффа этого почему-то не замечал. Он впился в моё лицо пылающим взглядом, не отвечая и не замечая ничего вокруг. Я не могла понять, что происходит, и вся эта опасная комедия всё больше и больше меня пугала... Но тут произошло кое-что совершенно непредвиденное, что-то полностью выходящее за привычные рамки... Караффа подошёл ко мне очень близко, всё так же, не сводя горящих глаз, и почти не дыша, прошептал:
– Ты не можешь быть от Бога... Ты слишком красива! Ты колдунья!!! Женщина не имеет права быть столь прекрасной! Ты от Дьявола!..
И повернувшись, бросился без оглядки из дома, как будто за ним гнался сам Сатана... Я стояла в совершенном шоке, всё ещё ожидая услышать его шаги, но ничего не происходило. Понемногу приходя в себя, и наконец-то сумев расслабить своё одеревеневшее тело, я глубоко вздохнула и... потеряла сознание. Очнулась я на кровати, поимая горячим вином из рук моей милой служанки Кеи. Но тут же, вспомнив о случившемся, вскочила на ноги и начала метаться по комнате, никак не соображая, что же такое предпринять... Время шло, и надо было что-то делать, что-то придумать, чтобы как-то защитить себя и свою семью от этого двуногого чудища. Я точно знала, что теперь всякая игра была кончена, что началась война. Но наши силы, к моему великому сожалению, были очень и очень не равны... Естественно, я могла победить бы его по-своему... могла даже просто остановить его кровожадное сердце. И все эти ужасы сразу бы закончились. Но дело в том, что, даже в свои тридцать шесть лет, я всё ещё оставалась слишком чистой и доброй для убийства... Я никогда не отнимала жизнь, наоборот – очень часто возвращала её. И даже такого страшного человека, каким был Караффа, пока ещё не могла казнить...
На следующее утро раздался сильнейший стук в дверь. Моё сердце остановилось. Я знала – это была инквизиция... Они забрали меня, обвиняя в «словоблудии и чернокнижии, одурманивании честных граждан ложными предсказаниями и ереси»... Это был конец.
Комната, в которую меня поселили, была очень сырой и тёмной, но мне почему-то казалось, что долго я в ней не задержусь. В полдень пришёл Караффа...
– О, прошу прощения, мадонна Изидора, Вам предоставили чужую комнату. Это не для Вас, конечно же.
– К чему вся эта игра, монсеньор? – гордо (как мне казалось) вскинув голову, спросила я. – Я предпочитала бы просто правду, и желала бы знать, в чём по-настоящему меня обвиняют. Моя семья, как вы знаете, очень уважаема и любима в Венеции, и было бы лучше для Вас, если бы обвинения имели под собой истинную почву.
Караффа никогда не узнал, сколько сил мне стоило тогда выглядеть гордой!.. Я прекрасно понимала, что вряд ли кто-нибудь или что-нибудь может мне помочь. Но я не могла допустить, чтобы он увидел мой страх. И поэтому продолжала, пытаясь вывести его из того спокойно-ироничного со-стояния, которое видимо было его своеобразной защитой. И которого совершенно не выносила я.
– Вы соблаговолите мне сообщить, в чём моя вина, или оставите это удовольствие своим верным «вассалам»?!.
– Я не советую Вам кипятиться, мадонна Изидора, – спокойно произнёс Караффа. – Насколько мне известно, вся ваша любимая Венеция знает, что вы – Ведьма. И к тому же, самая сильная, которая когда-то жила. Да Вы ведь этого и не скрывали, не правда ли?
Вдруг я совершенно успокоилась. Да, это было правдой – я никогда не скрывала своих способностей... Я ими гордилась, как и моя мать. Так неужели же теперь, перед этим сумасшедшим фанатиком я предам свою душу и от-кажусь от того, кто я есть?!.
– Вы правы, ваше преосвященство, я Ведьма. Но я не от Дьявола, ни от Бога. Я свободна в своей душе, я – ВЕДАЮ... И Вы никогда не сможете этого у меня отнять. Вы можете только убить меня. Но даже тогда я останусь тем, кем я есть... Только, в том случае, Вы уже никогда меня не увидите...

И. Кулик, И.В. Кулик

Методика определения эксцентриситета орбиты планеты

Ключевые слова: время, орбита, линия апсид, линия параметров, средняя аномалия, истинная аномалия, уравнение центра, луч времени.

V.I. Kulik, I.V. Kulik

Technique of definition of eccentricity of an orbit of the planet

The technique of definition eccentricity orbits only by measurement of angular position of a planet is offered.

Keywords: time, orbit, the line of apses, the line parameters, mean anomaly, the true anomaly, the equation of the center, evenly rotating beam time.

Имеются различные выражения для определения эксцентриситета орбиты.

Вот ряд выражений для определения эксцентриситета «е» орбиты .

Рис. 1. При движении от RB к RH , при с = 1,5; A = 4,5; Ro = 4, если

если ¥ = ^, то < = 1,230959418

5. e = VH - VB VH + VB

R B - RH RB + RH

Однако почти все выражения содержат линейные В теоретической астрономии рассматривается связь

параметры, которые, находясь на Земле, измерить между истинной аномалией ф и средней аномалией %

непосредственно невозможно. Параметры орбиты планеты. В движении Земли по орбите, см. рис. 2,

(рис. 1). Мы преследуем цель, определить истинной аномалией положения Земли на орбите

эксцентриситет любой планетной системы, измеряя является угол ф между радиус-векторами: Солнце

только её угловое положение на небесной сфере и (фокус орбиты М) - перигелий и Солнце - Земля т. период обращения её вокруг центра.

Рис. 2. Параметры орбиты

Средней аномалией называется угол между радиус-вектором Солнце - перигелий (на линии апсид) и радиус-вектором (на рис. 2 не показан), равномерно вращающимся (в направлении движения Земли) с

угловой скоростью п = , где Т - период

обращения Земли вокруг Солнца, выраженный в солнечных (средних) единицах.

Причём, вращение вектора (Солнце М - Земля т) происходит так, что его конец, расположенный на орбите и движущийся по ней неравномерно, одновременно с концом вектора равномерно вращающимся (в направлении движения Земли) с

угловой скоростью п = ■

проходит точки апсид,

т. е. для точек апсид имеем ф = £. С величиной п средняя аномалия определяется по формуле: * / 2 - п.

где t - интервал времени с момента прохождения

Земли через перигелий. Разность ф - £ = ф---1 =

П называется уравнением центра. Она отражает неравномерность годичного движения Земли; это в той же мере относится к видимому годичному движению Солнца. В теоретической астрономии формула этой разности определена приближённо .

В районе перигея (ПЕ) движение планеты быстрое, а в районе апогея (АП) оно медленное. На участке траектории между ПЕ и АП радиус-вектор обращения Земли движется впереди равномерно вращающегося луча времени, т. е. угол р > С (рис. 3), тогда как на другой половине орбиты, или по другую сторону от

линии апсид, между точками АП и ПЕ, радиус-вектор обращения Земли движется позади равномерно вращающегося луча времени, т. е. угол р < С

(рис. 3). На рис. 3 показан, также, перенос начала отсчёта движения из перигея т. О на линии апсид в т. Ог (в т.) на линии равноденствий.

И если мы отсчёт времени (и других параметров) ведём от линии апсид (от точки ли ПЕ начался новый естественный цикл движения или от точки АП), то расчёты показывают симметричность всех параметров, см. график ф относительно линии сд. Но если мы сместим точку отсчёта на линию равноденствий в т. Ог (в т. Г2) (рис. 3), то симметрия разрушается, см. график ф" относительно линии С, см. рис. 3. Также как график угла р", и график угла Т] не симметричн относительно линии С". Только в районе, указанном стрелками Б, планета «обгоняет» время и угол р" >

С, во всех других точках траектории планета «отстаёт» от равномерно вращающегося луча времени и угол (< д (рис. 3).

График угла восхождения Солнца, угла / , всегда рассматривается между точками весеннего и осеннего равноденствия, т. е. между точками у и О на линии

равноденствий, он подобен относительно линии С

(или линии времени?" = С"р), однако по продолжительности времени (т. е. в зависимости от времени) различен по обе стороны от линии равноденствий (рис. 2 и 3).

Рис. 3. Смена начала отсчёта: О - от перигея, О" - от линии равноденствий

Эксцентриситет орбиты можно определить из уравнения средней аномалии планеты, а именно:

Расшифровка предложенной формулы (*) при движении от апогея (АП):

где = 2 arcSin J^1 * e^ zA ; откуда z^ = Sin2 ^ .

В свою очередь величина zA зависит от угла фА или za =~л-~-, откуда истинная аномалия

планеты: (a = arcCoS

Расшифровка предложенной формулы (*) при движении от перигея (ПЕ):

%п =^f- fn =^п - e sinvnl

¥ zn -eK.-e)J¿)

где ЩП = 2 arcSin J--- zп, откуда zП = -2- Sin2 ^П-

В свою очередь величина 2П зависит от угла фП или Zп

(1- cos(п) 1 + e cos рп

откуда истинная аномалия

планеты: рп = arcCoS

Далее. На рис 4 и 5 показаны орбиты планеты, имеющие одно и то же среднее расстояние А от центра, вокруг которого обращается планета. Кроме того, на рис. 4, орбиты показаны с неподвижным (фиксированным) центром симметрии в точке О и переменным положением фокуса (/1, /2,/з) орбиты, а на рис. 5, орбиты показаны с неподвижным (фиксированным) положением фокуса в точке ^ и переменным положением центра симметрии (точки О г,

О2, Оз), орбиты. Радиус Яо - есть параметр орбиты (рис. 2).

В приведённой формуле (*) знак (+) соответствует случаю, когда за начало отсчёта или движения принято начало движения от апогея к перигею, то есть, от радиуса Яв (или Яап) до радиуса Ян (или Япе), а знак (-) соответствует случаю, когда за начало отсчёта или движения принято начало движения от перигея к апогею, то есть, от радиуса Ян (или Япе) до радиуса Яв (или Яап).

Рис. 4. Параметры орбит при неподвижном центре симметрии О

Рис. 5. Параметры орбит при неподвижном фокусе F

Если рассмотреть, рис. 2, 4 и 5, когда движение планеты от апогея (от радиуса Яв) на угол (в = Ра =

, (а до (а = 2~ " - планета приближается к центру масс (к фокусу орбиты) и

формула (1) упрощается, - то пройдет время:

arcSin^1 + e) + e-у/1 - e2

или tB = tA =

Если рассмотреть, рис. 2, 4 и 5, когда движение планеты от перигея (от радиуса Ян) на угол Рн =Рп = 2" , то

есть, - движение от угла (п = 0 до Рп =, - планета удаляется от центра масс (от фокуса орбиты) и формула (2) упрощается, - то пройдет время:

или tH = tn = -

Тогда средняя аномалия планеты при движении планеты от апогея будет:

= " tA =¥a + e - sin^A = 2 arcSinу "(1 + e)

E - jre = 2 - arcSin + e-JR0 . 2 V2 - A V A

Здесь везде имеем: (а = Рп = , и = 1п = 0 . Соответственно средняя аномалия планеты при движении планеты от перигея будет:

Tn =Wu - e - sin^n = 2 - arcSin - e-^l 1 - e2 = 2 - arcSin^^-.

Если теперь рассмотреть две упрощённые формулы, а именно:

Др - tA = 2 - arcSin Aii+^i + e-V 1 - e2

Tn = 2 - arcSin J- e-VI-\

то в каждой из них помимо периода обращения Т видны ещё якобы две неизвестные величины: и и е. Но это не так. Из астрономических наблюдений мы всегда можем определить: 1) период обращения планеты - Т; 2) угол

Рд = Рп = - поворота луча, по которому движется планета; 3) время tA или за которое указанный луч

повернётся на угол р^ = рд = рц = - от линии апсид.

Если звёздный период обращения планеты есть Т=31558149,54 секунды, а луч, на котором находится планета,

поворачивается на угол рг- = рА = -, и при этом, интервал времени с момента прохождения Земли через апогеи

линии апсид, или время tА движения планеты от апогея на угол р = - есть величина

г = Т.0,802147380127504 = 8057787,80589431 [с], п

то из трансцендентного уравнения

ГА = ^Т. 0,802147380127504 ^ = = 2.0,802147380127504 = 1, 6042947602 5501= 2. агсВт^1^ + е ^ 1_ е2 ,

или 0,802147380127504[рад] = агсБт^1^ +£^ 1 _е2 ,

определяем эксцентриситет.

Значение эксцентриситета получается равным е = 0,01675000000.

Аналогично, если интервал времени с момента прохождения Земли через перигей линии апсид, или время ^ движения планеты от перигея на угол

р = Ж есть величина гП =Т. 0,768648946667393 = 7721286,96410569 [с], то из 2 п

трансцендентного уравнения

ГП = -.(Т. 0,768648946667393

ЬП Т П Т I п

2-0,768648946667393 = 1,53729789333479 = 2 arcSini^-^ _1 _e2

или 0,768648946667393 = а^т^-^ _£1 _е2 ,

можно определить эксцентриситет орбиты.

Значение эксцентриситета получается равным е = Здесь + £д = 1,6042947602550 + 1,53729789333479: 0,016750000. 3,14159265358979 = п.

Здесь всегда фл + фп = п. Здесь всегда

Понятно, что задача эта обратимая, и по двум другим известным величинам всегда можно найти

^ + t^ = - неизвестную третью величину.

Литература

1. Кулик В.И. Организация планет в солнечной системе. Структурная организация и колебательные движения планетных систем в многомассовой солнечной системе / В.И. Кулик, И.В. Кулик // Verlag. - Deutschland: Lap lambert Academic Publishing, 2014. - 428 с.

2. Михайлов А.А. Земля и её вращение. - М.: Наука, 1984.

3. Халхунов В.З. Сферическая астрономия. - М.: Недра, 1972. - 304 с.

Когда Плутон был расклассифицирован в карликовую планету, Меркурий стал планетой с самой эксцентричной орбитой. Эксцентриситет орбиты это то, насколько планета отклоняется от круглой форма. Лишь в том случае, если орбита идеальный круг, то она имеет эксцентриситет равный нулю, и это число увеличивается с увеличением эксцентриситета.

Эксцентриситет Меркурия - 0, 205. Его орбита находится в диапазоне от 46 миллионов км в самой ближайшей точке к солнцу и 70 миллионов км в самой дальней точке. Самая ближайшая точка к солнцу на орбите, называется перигелий, а самая дальняя точка - афелий. Меркурий - самая быстрая планета, ему требуется всего 88 земных дней, чтобы сделать оборот вокруг солнца.

Эксцентриситет Венеры самый маленький в нашей солнечной системе, составляет 0, 007, т. е орбита Венеры почти идеальный круг. Орбита Венеры колеблется от 107 миллионов км в перигелии до 109 миллионов км в афелии. Венере требуется 224, 7 земных дней, чтобы сделать оборот вокруг солнца. Фактически день на Венере длиннее, чем год, потому что планета очень медленно вращается. В случае если смотреть из северного полюса мира, все планеты вращаются против часовой стрелки, но Венера вращается по часовой стрелке, это единственная планета имеющая такое вращение.

У земли тоже очень маленький эксцентриситет - 0, 017. В среднем планета находится в 150 миллионах км от солнца, но расстояние может варьироваться от 147 до 150 миллионов км. Нашей планете необходимо примерно 365, 256 дня, чтобы сделать оборот вокруг солнца, это и есть причина високосных годов.

Эксцентриситет марса - 0, 093, что делает его орбиту одной из самых эксцентричных в солнечной системе. Перигелий марса составляет 207 миллионов км, и его афелий 249 миллионов км от солнца. В течение долгого времени орбита марса становилась более эксцентричной. Красной планете требуется 687 земных суток, чтобы обернуться вокруг солнца.

Юпитер имеет эксцентриситет 0, 048, с перигелием 741 миллионов км и афелием 778 миллионов км. Ему необходимо 4331 земных дня, т. е 11, 86 наших лет, чтобы облететь солнце.
Эксцентриситет Сатурна - 0, 056. Ближайшая точка к солнцу на орбите Сатурна расположена в 1, 35 миллиардов км, а самая дальняя точка удалена от солнца на 1, 51 миллиард км. В зависимости от того, какую позицию Сатурн занимает на своей орбите, его кольца либо видны, либо почти незаметны. Один оборот вокруг солнца занимает 29, 7 земных лет. Фактически, с момента обнаружения Сатурна в 1610 году, немногим более чем за 400 лет, он сделал всего 13 оборотов вокруг солнца.

Перигелий урана 2, 27 миллиардов км, а афелий 3 миллиарда км от солнца. Его эксцентриситет 0, 047. Урану необходимо 84, 3 земных лет, чтобы обернуться вокруг солнца. Уран уникален, потому что он фактически вращается на боку с осевым наклоном почти в 99°.

Эксцентриситет Нептуна, почти настолько же низок как у Венеры. Перигелий планеты составляет 4, 45 миллиардов км и афелий 4, 55 миллиардов км. Так как Плутон был реклассифицирован как карликовая планета, Нептун - планета с орбитой, самой дальней от солнца.

Планеты Солнечной системы. Стабильность системы

Обращение планет вокруг Солнца происходит в одном (прямом) направлении. Орбиты планет практически круговые, а их плоскости близки к плоскости Лапласа. Это основная плоскость Солнечной системы. Законам механики подчиняется наша жизнь, и Солнечная система не исключение. Планеты связаны друг с другом законом всемирного тяготения. Исходя из отсутствия трения в межзвёздном пространстве, можно уверенно предположить, что движение планет относительно друг друга не изменится. Во всяком случае, в ближайшие миллионолетия. Многие учёные пытались рассчитать будущее планет нашей системы. Но у всех – и даже у Эйнштейна – получалось одно: планеты солнечной системы будут стабильны всегда.

Орбиты планет Солнечной системы. Структура

Орбиты объектов Солнечной системы, в масштабе (по часовой стрелке, начиная с верхней левой части)

Центральным объектом Солнечной системы является Солнце - звезда главной последовательности спектрального класса G2V, жёлтый карлик. В Солнце сосредоточена подавляющая часть всей массы системы (около 99,866 %), оно удерживает своим тяготением планеты и прочие тела, принадлежащие к Солнечной системе. Четыре крупнейших объекта - газовые гиганты - составляют 99 % оставшейся массы (при этом большая часть приходится на Юпитер и Сатурн - около 90 %).

Большинство крупных объектов, обращающихся вокруг Солнца, движутся практически в одной плоскости, называемой плоскостью эклиптики. В то же время кометы и объекты пояса Койпера часто обладают большими углами наклона к этой плоскости.

Все планеты и большинство других объектов обращаются вокруг Солнца в одном направлении с вращением Солнца (против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса Солнца). Есть исключения, такие как комета Галлея. Самой большой угловой скоростью обладает Меркурий - он успевает совершить полный оборот вокруг Солнца всего за 88 земных суток. А для самой удалённой планеты - Нептуна - период обращения составляет 165 земных лет.

Большая часть планет вращается вокруг своей оси в ту же сторону, что и обращается вокруг Солнца. Исключения составляют Венера и Уран, причём Уран вращается практически «лёжа на боку» (наклон оси около 90°). Для наглядной демонстрации вращения используется специальный прибор - теллурий.

Многие модели Солнечной системы условно показывают орбиты планет через равные промежутки, однако в действительности, за малым исключением, чем дальше планета или пояс от Солнца, тем больше расстояние между её орбитой и орбитой предыдущего объекта. Например, Венера приблизительно на 0,33 а. е. дальше от Солнца, чем Меркурий, в то время как Сатурн на 4,3 а. е. дальше Юпитера, а Нептун на 10,5 а. е. дальше Урана. Были попытки вывести корреляции между орбитальными расстояниями (например, правило Тициуса - Боде), но ни одна из теорий не стала общепринятой.

Орбиты объектов вокруг Солнца описываются законами Кеплера. Согласно им, каждый объект обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. У более близких к Солнцу объектов (с меньшей большой полуосью) больше угловая скорость вращения, поэтому короче период обращения (год). На эллиптической орбите расстояние объекта от Солнца изменяется в течение его года. Ближайшая к Солнцу точка орбиты объекта называется перигелий, наиболее удалённая - афелий. Каждый объект движется быстрее всего в своём перигелии и медленнее всего в афелии. Орбиты планет близки к кругу, но многие кометы, астероиды и объекты пояса Койпера имеют сильно вытянутые эллиптические орбиты.

Большинство планет Солнечной системы обладают собственными подчинёнными системами. Многие окружены спутниками, некоторые из спутников по размеру превосходят Меркурий. Большинство крупных спутников находятся в синхронном вращении, одна их сторона постоянно обращена к планете. Четыре крупнейшие планеты - газовые гиганты - обладают также кольцами, тонкими полосами крошечных частиц, обращающимися по очень близким орбитам практически в унисон.

Терминология

Иногда Солнечную систему разделяют на регионы. Внутренняя часть Солнечной системы включает четыре планеты земной группы и пояс астероидов. Внешняя часть начинается за пределами пояса астероидов и включает четыре газовых гиганта. После открытия пояса Койпера наиболее удалённой частью Солнечной системы считают регион, состоящий из объектов, расположенных дальше Нептуна.

Все объекты Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца, официально делят на три категории: планеты, карликовые планеты и малые тела Солнечной системы. Планета - любое тело на орбите вокруг Солнца, оказавшееся достаточно массивным, чтобы приобрести сферическую форму, но недостаточно массивным для начала термоядерного синтеза, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты от планетезималей. Согласно этому определению в Солнечной системе имеется восемь известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон не соответствует этому определению, поскольку не очистил свою орбиту от окружающих объектов пояса Койпера. Карликовая планета - небесное тело, обращающееся по орбите вокруг Солнца, которое достаточно массивно, чтобы под действием собственных сил гравитации поддерживать близкую к округлой форму, но которое не очистило пространство своей орбиты от планетезималей и не является спутником планеты. По этому определению у Солнечной системы имеется пять признанных карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. В будущем другие объекты могут быть классифицированы как карликовые планеты, например, Седна, Орк и Квавар. Карликовые планеты, чьи орбиты находятся в регионе транснептуновых объектов, называют плутоидами. Оставшиеся объекты, обращающиеся вокруг Солнца, - малые тела Солнечной системы.

Как запомнить все планеты?

Вот их имена по порядку, по мере удаления от Солнца:Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.Мы Все Знаем – Мама Юли Утром Села На Пилюли.Планеты Нетрудно Узнать Самому Юному Малышу, Зная Венеру и Меркурий.

Что такое орбита планеты, какую форму имеют орбиты Солнечной системы.

Подробное решение итоговое задание 1 по географии для учащихся 5 класса, авторов В. П. Дронов, Л. Е. Савельева 2015

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.

Орбиты планет Солнечной системы раванда. Планета Девять могла сместить орбиты всех планет Солнечной системы

В новом совместном исследовании, проведенном Элизабет Бейли, а также Константином Батыгиным и Майком Брауном, открывшими Планету Девять, сообщается, что эта ревнивица могла сместить орбиты всех остальных восьми планет Солнечной системы. Если она все же существует, то это может объяснить, почему планеты находятся не на одной линии с Солнцем.

Восемь основных планет до сих пор вращаются вокруг нашей звезды в исходной плоскости протопланетного диска, из которого они родились. Солнце также вращается вокруг совей оси, но что удивительно, ось наклонена под углом в 6 градусов относительно линии, перпендикулярной к плоскости планет.

Есть несколько теорий, объясняющих этот крен, в том числе проходящая мимо миллиарды лет назад звезда, или взаимодействие между магнитным полем Солнца и изначальным газопылевым диском, из которого родилась Солнечная система. Но они с трудом объясняют, почему ось вращения выровнена именно так по отношению к другим планетам.

Ранее Майкл Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института (США) утверждали, что Планета Девять может нести ответственность за некоторые беспорядочные движения ледяных тел во внешней Солнечной системе. Новая же идея распространяется на орбиты всех основных планет.

«Мы считаем, что вновь открытая планета имеет значительный наклон, и если он существует, то она будет смещать орбиты других тел. Это части одной головоломки, которые, кажется, подходят друг к другу, и помимо этого, говорят в пользу существования Планеты Девять», – сказала Элизабет Бейли.

Далекая планета превосходит массу Земли в 5-20 раз и имеет дико эксцентричную орбиту. Эта удлиненная траектория позволяет предположить, что она когда-то была экзопланетой, похищенной Солнцем у другой звезды.

Если эта кража произошла достаточно рано, то ее гравитационное воздействие было бы достаточным, чтобы потянуть орбиты планет из выровненной с Солнцем плоскости. Планета Девять не могла сдвинуть Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун по отдельности. Вся Солнечная система наклонилась целиком.

«Наклон девятой планеты, а не ее масса, является ключевым фактором. Если бы речь шла о массе, Юпитер был бы главным подозреваемым. Важно, что возмутитель спокойствия вне общей плоскости. Юпитер не может изменить свой собственный угол наклона», – прокомментировал Алессандро Морбиделли из Обсерватории Лазурного берега (Франция), пришедший к аналогичному выводу в своем независимом исследовании.

Наклон Солнца все же не доказывает существование Планеты Девять. Для начала нам по-прежнему необходимо увидеть ее хотя бы в телескоп.

В каком направлении вращаются планеты вокруг Солнца?

Все восемь планет в Солнечной системе обращаются по орбитам вокруг Солнца в том же направлении, в каком вращается Солнце, то есть против часовой стрелки, если смотреть со стороны Северного полюса Земли. Шесть планет также вращаются вокруг своей оси в этом же направлении.

Видео Почему ОРБИТЫ ПЛАНЕТ лежат в одной плоскости

Расположение планет в Солнечной Системе. Краткая информация о планетах Солнечной системы

Количество планет в Солнечной системе – 8, и классифицируются они в порядке удаления от Солнца:

Внутренние планеты или планеты земной группы – Меркурий, Венера, Земля и Марс. Они состоят, в основном, из силикатов и металлов
Внешние планеты – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – так называемые газовые гиганты. Они намного более массивны, чем планеты земной группы. Крупнейшие планеты Солнечной системы, Юпитер и Сатурн, состоят в основном, из водорода и гелия; меньшие газовые гиганты, Уран и Нептун, помимо водорода и гелия, содержат в составе своих атмосфер метан и угарный газ.

Рис. 1. Планеты Солнечной системы.

Список планет Солнечной системы по порядку от Солнца выглядит так: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Перечисляя планеты от большей к меньшей, этот порядок меняется. Самой крупной планетой является Юпитер, затем идут Сатурн, Уран, Нептун, Земля, Венера, Марс и, наконец, Меркурий.

Все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении с вращением Солнца (против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса Солнца).

Самой большой угловой скоростью обладает Меркурий - он успевает совершить полный оборот вокруг Солнца всего за 88 земных суток. А для самой удаленной планеты - Нептуна - период обращения составляет 165 земных лет.

Большая часть планет вращается вокруг своей оси в ту же сторону, что и обращается вокруг Солнца. Исключения составляют Венера и Уран, причем Уран вращается практически «лежа на боку» (наклон оси около 90 градусов).

Последовательность расположения планет в Солнечной системе и их особенности.

Если вы взглянете на карту Солнечной системы, то сразу же заметите, что все планеты вращаются в одной плоскости вокруг находящейся в центре звезды. И мы не можем обвинять в этом издателя карты, который решил сэкономить на бумаге. Нет, небесные тела здесь действительно выстроены в своеобразную шеренгу.

Орбиты планет Солнечной системы

Люди заметили это ещё до изобретения телескопов, банально фиксируя положение Солнца и планет на небосклоне. Чтобы понять, почему они оказались в одной плоскости, нужно вернуться ко времени формирования Солнечной системы. Когда-то здесь располагалось огромное сферическое облако газа и пыли, которое медленно вращалось. Затем по какой-то причине оно начало коллапсировать. Говоря более простым языком, сжиматься. Учёные не могут с уверенностью назвать причину, инициировавшую такое развитие событий, но, вероятнее всего, это был не очень далёкий взрыв сверхновой.

Как бы то ни было, гравитация заставила газопылевое облако сгущаться – всё сильнее и сильнее. По мере того как эта сфера уменьшалась в размерах, она вращалась быстрее. Это один из основных физических законов, относящихся к вращающимся системам. Он называется “сохранение момента импульса”. Количество этого момента у того или иного объекта зависит от двух факторов – распределения массы и скорости вращения. Если один меняется, второй должен быть компенсирован – общий момент импульса остаётся неизменным, он сохраняется.

Очередность и траектории планет солнечной системы

Это значит, что по мере того как гигантское газопылевое облако ужималось в размерах, оно быстрее вращалось. В конце концов это вращение создало силу, достаточную, чтобы расплющить облако в диск. Наглядно представьте себе это так – у вас есть круглый комок теста, вы начинаете быстро вращать его вокруг собственной оси, и он превращается в лепёшку для пиццы. Это, кстати, не чисто теоретическая модель. Мы визуально наблюдаем формирование этих дисков вокруг молодых звезд, в том числе и в нашей галактике.

Вернёмся, однако, на миллиарды лет назад к своему родному светилу. Внутри образовавшегося диска частички пыли и газа постоянно сталкивались между собой и слипались, в результате чего формировались всё более объёмные небесные тела. Подавляющее их большинство не выросло крупнее картофелеобразных астероидов, однако нашлись и такие, которые превратились в Землю и семь других планет Солнечной системы. В той связи, что все они образовались внутри одного вращающегося диска материи, который может быть только плоским, объекты эти оказались внутри одной плоскости. Более того, они и вращаются в одном и том же направлении вокруг Солнца.

Планеты Солнечной системы

Имеется множество объектов меньшего размера, движущихся вокруг Солнца по наклонным орбитам – это и Плутон, и кометы, и некоторые астероиды. Все они, вероятно, изначально располагались в описываемой плоскости, но были вытолкнуты из неё Юпитером или Нептуном в тот период, когда эти планеты добирались до нынешних мест своей дислокации. Но им ещё повезло – эти гиганты, как считается, выкинули множество небольших небесных тел вообще за пределы Солнечной системы.

Кому-то это покажется странным, но тот факт, что все планеты вращаются в одной плоскости – это обычное явление, оно наблюдается и в других известных нам звёздных системах. Расстраиваться из-за этой ординарности, конечно же, не стоит. Вспомните, что у нас есть нечто такое, чего мы не смогли пока обнаружить нигде во Вселенной. Разумная жизнь. Люди. В этом плане мы пока весьма уникальны.

Как вращаются планеты вокруг Солнца?

Земля вращается вокруг Солнца. Марс вращается вокруг Солнца. Венера, Меркурий, Нептур, Уран, и Сатурн - тоже. Луна и Международная космическая станция вращаются вокруг Земли.