Jordens rotation omkring solen og dens akse. Solsystem. Planeter i solsystemet

Design, indretning

Selv i oldtiden begyndte eksperter at forstå, at det ikke er Solen, der kredser om vores planet, men alt sker præcis det modsatte. Nicolaus Copernicus satte en stopper for denne kontroversielle kendsgerning for menneskeheden. Den polske astronom skabte sit heliocentriske system, hvor han overbevisende beviste, at Jorden ikke er universets centrum, og at alle planeter, efter hans faste overbevisning, kredser i kredsløb om Solen. Den polske videnskabsmands arbejde "On the Rotation of the Celestial Spheres" blev offentliggjort i Nürnberg, Tyskland i 1543.

Den antikke græske astronom Ptolemæus var den første til at udtrykke ideer om, hvordan planeterne er placeret på himlen i sin afhandling "The Great Mathematical Construction of Astronomy". Han var den første, der foreslog, at de lavede deres bevægelser i en cirkel. Men Ptolemæus troede fejlagtigt, at alle planeterne, såvel som Månen og Solen, bevæger sig rundt om Jorden. Før Copernicus' værk blev hans afhandling anset for generelt accepteret i både den arabiske og vestlige verden.

Fra Brahe til Kepler

Efter Kopernikus' død blev hans arbejde videreført af danskeren Tycho Brahe. Astronomen, en meget velhavende mand, udstyrede øen, han ejede, med imponerende bronzecirkler, hvorpå han anvendte resultaterne af observationer af himmellegemer. Resultaterne opnået af Brahe hjalp matematikeren Johannes Kepler i hans forskning. Planetarisk bevægelse solsystem Det var tyskeren, der systematiserede og udledte sine tre berømte love.

Fra Kepler til Newton

Kepler var den første til at bevise, at alle 6 planeter kendt på det tidspunkt bevægede sig rundt om Solen ikke i en cirkel, men i ellipser. Englænderen Isaac Newton, der opdagede loven universel tyngdekraft, markant fremskreden menneskehedens forståelse af de elliptiske baner af himmellegemer. Hans forklaringer om, at ebbe og strøm af tidevand på Jorden er påvirket af Månen, viste sig at være overbevisende for den videnskabelige verden.

Omkring Solen

Sammenlignende størrelser største satellitter Solsystemet og jordiske planeter.

Den tid, det tager planeterne at gennemføre en revolution omkring Solen, er naturligvis anderledes. For Merkur, den stjerne, der er tættest på stjernen, er det 88 jorddage. Vores jord gennemgår en cyklus på 365 dage og 6 timer. Den største planet i solsystemet, Jupiter, fuldender sin revolution på 11,9 jordår. Nå, Pluto, den fjerneste planet fra Solen, har en revolution på 247,7 år.

Det skal også tages i betragtning, at alle planeterne i vores solsystem bevæger sig, ikke rundt om stjernen, men rundt om det såkaldte massecenter. Samtidig svajer hver, der roterer om sin akse, lidt (som en snurretop). Derudover kan selve aksen forskydes lidt.

  • Oversættelse

Mulighederne er næsten uendelige, men hvorfor hænger alt sammen?

Håb er ikke troen på, at alt ender godt, men tilliden til, at det, der sker, har mening, uanset udfaldet.
- Vaclav Havel

Jeg fik tilsendt en masse gode spørgsmål i denne uge og havde en masse at vælge imellem. Men som opfølgning på to nylige spørgsmål om, hvorfor alle planeterne roterer i samme retning, og hvorfor vores solsystem er usædvanligt, valgte jeg et spørgsmål fra Nick Ham, der spørger:
Hvorfor roterer alle planeter i nogenlunde samme plan?

Når du tænker på alle mulighederne, virker det virkelig usandsynligt.


I dag kortlagde vi alle planeternes kredsløb med utrolig præcision og fandt ud af, at de alle kredser om Solen i det samme todimensionale plan med en forskel på højst 7°.

Og hvis du fjerner Merkur, den inderste planet med det mest skrånende rotationsplan, viser alt andet sig at være meget godt justeret: afvigelsen fra kredsløbets gennemsnitlige plan er omkring to grader.

Desuden er de alle ret godt justeret i forhold til Solens rotationsakse: ligesom planeterne drejer rundt om Solen, så roterer Solen om sin akse. Og som man kunne forvente, er Solens rotationsakse inden for 7° af afvigelse fra [akserne for] planeternes kredsløb.

Og alligevel ser denne tilstand usandsynlig ud, medmindre en eller anden kraft komprimerede planeternes kredsløb til ét plan. Man ville forvente, at planeternes baner er orienteret tilfældigt, eftersom tyngdekraften – den kraft, der holder planeterne i konstante baner – virker lige meget i alle tre dimensioner.

Man kunne have forventet en slags skare i stedet for et pænt og konsekvent sæt næsten perfekte cirkler. Interessant nok, hvis du bevæger dig langt nok væk fra Solen, ud over planeter med asteroider, ud over kredsløbene for kometer som Halley og ud over Kuiperbæltet, er dette præcis det billede, du vil finde.

Så hvad tvang vores planeter til at ende i den samme disk? I et kredsløbsplan om Solen, i stedet for en sværm omkring den?

For at forstå dette, lad os gå tilbage til tidspunktet for dannelsen af ​​Solen: fra en molekylær sky af gas, fra det stof, hvorfra alle nye stjerner i universet er født.

Når en molekylær sky vokser massiv nok og bliver tyngdekraftsbundet og kold nok til at krympe og kollapse under sin egen vægt, ligesom Rørtågen (ovenfor, til venstre), vil den danne tætte nok områder, hvor nye stjernehobe vil dannes (ovenfor, til højre). ).

Du vil bemærke, at denne tåge - og enhver anden, der ligner den - ikke vil være en perfekt kugle. Den har en ujævn langstrakt form. Tyngdekraften tilgiver ikke ufuldkommenheder, og på grund af at tyngdekraften er en accelererende kraft, der firdobles hver gang afstanden halveres, tager den selv små uregelmæssigheder i den oprindelige form og øger dem meget hurtigt.

Resultatet er en stjernedannende tåge med en meget asymmetrisk form, og stjerner dannes, hvor gassen er tættest. Hvis du ser indenfor, på de enkelte stjerner, der er til stede der, er de næsten perfekte kugler, ligesom vores sol.

Men ligesom tågen blev asymmetrisk, så dukkede de individuelle stjerner, der blev dannet inde i tågen, frem fra ufuldkomne, alt for tætte, asymmetriske klumper af stof inde i tågen.

Først og fremmest kollapser de i en (af tre) dimensioner, og da stof - du, mig, atomer lavet af kerner og elektroner - kommer sammen og interagerer, hvis du kaster det på et andet stof, vil du ende med en aflang skive af stof. Ja, tyngdekraften vil trække det meste af stoffet mod midten, hvor stjernen vil dannes, men rundt om den får du det, man kalder en protoplanetarisk skive. Takket være teleskopet. Hubble så vi sådanne diske direkte!

Her er din første anelse om, hvorfor du ender med noget, der er justeret til et fly i stedet for en kugle med tilfældige planeter, der flyder rundt. Dernæst skal vi se på resultaterne af simuleringerne, da vi ikke var til stede i det unge solsystem længe nok til at observere denne formation med vores egne øjne - det tager omkring en million år.

Og det fortæller simulationerne os.

Den protoplanetariske skive, når den først er fladtrykt i én dimension, vil fortsætte med at krympe, efterhånden som mere gas trækkes mod midten. Men for nu et stort antal af materiale trækkes indad, vil en anstændig del af det ende i en stabil bane et eller andet sted i denne disk.

På grund af behovet for at vedligeholde sådanne fysisk mængde, som vinkelmomentum, som viser mængden af ​​rotation af hele systemet - gas, støv, stjerne og andre. På grund af den måde vinkelmomentum fungerer på, og hvordan det er nogenlunde jævnt fordelt mellem de forskellige partikler indeni, følger det, at alt inde i skiven skal bevæge sig, groft sagt, i samme retning (med eller mod uret). Over tid når skiven en stabil størrelse og tykkelse, og så begynder små gravitationsafvigelser at vokse til planeter.

Selvfølgelig er der små forskelle i diskvolumen mellem dens dele (og gravitationseffekter mellem interagerende planeter), og små forskelle i begyndelsesbetingelser spiller også en rolle. Stjernen, der dannes i midten, er ikke et matematisk punkt, men et stort objekt med en diameter på omkring en million kilometer. Og når du sætter alt dette sammen, resulterer det i, at stoffet ikke bliver fordelt i et perfekt plan, men i en form tæt på det.

Generelt har vi først for nylig opdaget det første planetsystem i færd med at danne planeter, og deres baner er placeret i samme plan.

Den unge stjerne øverst til venstre, i udkanten af ​​tågen - HL Tauri, der ligger 450 lysår væk - er omgivet af en protoplanetarisk skive. Selve stjernen er kun en million år gammel. Takket være ALMA, en lang-baseline-array, der fanger lys ved ret lange bølgelængder (millimeterbølgelængder), mere end tusind gange længden af ​​synligt lys, fik vi dette billede.

Dette er helt klart en disk med alt stof i ét plan, og der er mørke huller i den. Disse huller svarer til unge planeter, der har indsamlet nærliggende stof! Vi ved ikke, hvilke der vil smelte sammen, hvilke der bliver smidt ud, og hvilke der kommer tættere på stjernen og blive opslugt af den, men vi er vidne til et kritisk stadium i dannelsen af ​​et ungt solsystem.

Så hvorfor er alle planeterne i samme plan? Fordi de er dannet af en asymmetrisk gassky, der først kollapser i den korteste retning; stof bliver fladtrykt og holdt sammen; den trækker sig sammen indad, men finder sig selv i at rotere rundt om midten. Planeter dannes på grund af uregelmæssigheder i skivens materie, og som følge heraf ender alle deres baner i samme plan, der maksimalt adskiller sig fra hinanden med et par grader.

Venus er den anden planet i solsystemet. Dens naboer er Merkur og Jorden. Planeten blev opkaldt efter den romerske gudinde for kærlighed og skønhed - Venus. Det viste sig dog hurtigt, at planetens overflade intet havde til fælles med skønhed.

Viden om dette himmellegeme var meget knap indtil midten af ​​det 20. århundrede på grund af tætte skyer, der skjulte Venus fra teleskopers syn. Men med udviklingen af ​​tekniske muligheder har menneskeheden lært mange nye og interessante fakta om dette fantastisk planet. Mange af dem rejste en række spørgsmål, som stadig er ubesvarede.

I dag vil vi diskutere hypoteser, der forklarer, hvorfor Venus roterer mod uret og fortælle Interessante fakta om det, kendt planetologi i dag.

Hvad ved vi om Venus?

I 60'erne havde forskerne stadig håb om, at forholdene på levende organismer. Disse håb og ideer blev nedfældet i deres værker af science fiction-forfattere, der fortalte om planeten som et tropisk paradis.

Men efter at rumskibene, der gav den første indsigt, blev sendt til planeten, kom forskerne til skuffende konklusioner.

Venus er ikke kun ubeboelig, den har en meget aggressiv atmosfære, der ødelagde de første par rumskibe sendt ind i dens kredsløb. Men på trods af at kontakten med dem gik tabt, lykkedes det forskerne alligevel at få en idé om kemisk sammensætning planetens atmosfære og dens overflade.

Forskere var også interesserede i spørgsmålet om, hvorfor Venus roterer mod uret, ligesom Uranus.

Twin Planet

I dag er det kendt, at Venus og Jorden er meget ens i fysiske egenskaber. Begge tilhører den jordiske gruppe af planeter, som Mars og Merkur. Disse fire planeter har få eller ingen satellitter og har svage magnetfelt og mangler et ringsystem.

Venus og Jorden har lignende masser og er kun lidt mindre end vores Jord) og roterer også i lignende baner. Det er dog her, lighederne slutter. Ellers ligner planeten på ingen måde Jorden.

Atmosfæren på Venus er meget aggressiv og består af carbondioxid med 95 %. Temperaturen på planeten er absolut uegnet til liv, da den når 475 °C. Derudover er planeten meget højt tryk(92 gange højere end på Jorden), hvilket vil knuse en person, hvis han pludselig beslutter sig for at gå på dens overflade. Skyer af svovldioxid, der skaber nedbør fra svovlsyre, vil også ødelægge alt levende. Laget af disse skyer når 20 km. På trods af sit poetiske navn er planeten et helvedes sted.

Hvad er Venus' rotationshastighed omkring sin akse? Som et resultat af forskning er en venusisk dag lig med 243 jorddage. Planeten roterer med en hastighed på kun 6,5 km/t (til sammenligning er vores Jords rotationshastighed 1670 km/t). Desuden er et venusisk år 224 jorddage.

Hvorfor roterer Venus mod uret?

Dette spørgsmål har bekymret videnskabsmænd i årtier. Ingen har dog indtil videre kunne svare på det. Der har været mange hypoteser, men ingen af ​​dem er endnu blevet bekræftet. Vi vil dog se på nogle af de mest populære og interessante af dem.

Faktum er, at hvis man ser på solsystemets planeter fra oven, roterer Venus mod uret, mens alle andre himmellegemer (undtagen Uranus) roterer med uret. Disse omfatter ikke kun planeter, men også asteroider og kometer.

Når det ses fra Nordpolen, Uranus og Venus roterer med uret, og alle andre himmellegemer roterer mod uret.

Årsager til, at Venus roterer mod uret

Men hvad var årsagen til en sådan afvigelse fra normen? Hvorfor roterer Venus mod uret? Der er flere populære hypoteser.

  1. Engang, ved begyndelsen af ​​dannelsen af ​​vores solsystem, var der ingen planeter omkring Solen. Der var kun én skive af gas og støv, der roterede med uret, som til sidst blev overført til andre planeter. En lignende rotation blev observeret i Venus. Imidlertid kolliderede planeten sandsynligvis snart med et stort legeme, der styrtede ind i det mod dets rotation. Således så rumobjektet ud til at "starte" Venus' bevægelse ind modsatte side. Måske er Merkur skyld i dette. Dette er en af ​​de mest interessante teorier, der forklarer flere fantastiske fakta. Merkur var sandsynligvis engang en satellit for Venus. Men senere kolliderede han med det tangentielt, hvilket gav Venus en del af hans masse. Han fløj selv ind i en lavere bane omkring Solen. Derfor har dens bane en buet linje, og Venus roterer i den modsatte retning.
  2. Venus kan roteres af sin atmosfære. Bredden af ​​dets lag når 20 km. Samtidig er dens masse lidt mindre end Jordens. Tætheden af ​​Venus atmosfære er meget høj og klemmer bogstaveligt talt planeten. Måske er det den tætte atmosfære, der roterer planeten i en anden retning, som forklarer, hvorfor den roterer så langsomt – kun 6,5 km/t.
  3. Andre videnskabsmænd, der observerede, hvordan Venus roterer om sin akse, kom til den konklusion, at planeten er vendt på hovedet. Den fortsætter med at bevæge sig i samme retning som de andre planeter, men på grund af sin position roterer den i den modsatte retning. Forskere mener, at et sådant fænomen kan være forårsaget af Solens indflydelse, som forårsagede kraftige gravitationelle tidevand i kombination med friktion mellem kappen og selve Venus kerne.

Konklusion

Venus er en jordisk planet, unik i naturen. Fordi hun snurrer ind den modsatte side, er stadig et mysterium for menneskeheden. Måske løser vi det en dag. Indtil videre kan vi kun lave antagelser og hypoteser.

Børn stiller mange spørgsmål, der forvirrer selv veluddannede og læsekyndige forældre. Hvorfor skinner Solen, hvorfor er himlen blå, hvorfor roterer Jorden om sin akse? Hvorfor roterer planeter overhovedet? Spørgsmålet er barnligt og naivt. Men ikke alle voksne kan give et forståeligt svar. De roterer, og det er det, sådan skal det være. Ikke rigtig. Processen er længere, mere interessant, mere uventet, end mange mennesker tror.

Hvorfor roterer planeter om deres akse - hvordan skete det?

Det begyndte på et tidspunkt, hvor stjernen i vores tåge, Solen, var "ung". Solsystemet og planeterne eksisterede ikke - systemet begyndte at dannes fra proto-stof (protoplanetarisk sky). Proto-stoffet ligner en støvet skive, en sky sammen med anden kulde faste stoffer Det var kun den nydannede Sol, der blev båret væk fra galaksen.

Det meste af den protoplanetariske sky gik ind i dannelsen af ​​Solen. Det "skrammel", der var tilbage, bevægede sig kaotisk. Periodisk kolliderede faste partikler, nogle blev ødelagt og forvandlet til støv, andre kombinerede og dannede et kosmisk legeme. Dette skete tilfældigt og tilfældigt.

Store legemer akkumulerede mere og mere masse ved at kombinere med støv og gas. Forskere kalder denne proces tilvækst. Efterhånden som massen af ​​det nydannede kosmiske legeme steg, blev tilvæksten mere aktiv.

I denne periode havde kroppen ikke en perfekt rund eller oval form. Det lignede en klump plasticine i fingrene på et barn. Det var svært at kalde det en planet; de begyndte at blive kaldt planetesimals - små planeter. På grund af deres asymmetriske, kantede form er planetesimalerne ustabile. Under påvirkning af solvind, stråling og andre kroppe, der bevægede sig lige så kaotisk, snurrede den fremtidige Jord og bevægede sig frem og tilbage som en knækket top. Den havde ikke en præcis etableret kredsløbs- eller rotationsakse.

Men en dag - efter hundreder af millioner af år med kaotisk kast - kom Jorden ud af sin ustabile rotation og begyndte langsomt at dreje rundt om sin egen akse. Solenergi tvang planeten til at rotere hurtigere, fortsatte støv og små kroppe med at strømme fra den protoplanetariske sky. "Skubbet" af solvinden og opsamlede små partikler, kosmisk støv og gasser, fik Jorden en næsten perfekt rund form, konstant akse og rotationshastighed.

Efter flere tusinde millioner år sluttede proto-stoffet fra den støvede skive - solsystemets planeter var allerede dannet og havde fået en rund form. Men rotationen stoppede ikke; der var nok energi fra Solen, som den er nu, til at give næring til rotationen. De formløse planetesimaler, der svævede rundt om Solen, roterede ikke selv om en akse, de blev "skubbet" - og det skete for en milliard år siden.

Det er derfor, planeterne roterer – også Jorden.

Jorden roterer om sin egen akse, og hver af os roterer sammen med planeten med en hastighed på 1500 km/t.

Vores planets rotationsakse hælder 66°34′ i forhold til dens baneakse - og vi falder ikke!

Rotation udføres fra vest til øst - i den modsatte retning sammenlignet med solens og månens bevægelse på himlen.

Dette er en teori for, hvorfor planeter roterer om deres egen akse, men det virker levedygtigt og logisk.

Du kan finde flere interessante og imponerende fakta om planeter og rummet generelt på hjemmesiden for det populærvidenskabelige onlinemagasin

Hej!
Solen er meget "ældre" i alder end planeterne omkring den, som blev dannet af en sky af kosmisk støv, gennem hvilken Solen "fløj" og "fangede" den med sin tyngdekraft, da Solens masse var mange gange større end den samlede masse af den "fangede" sky af kosmisk støv (planeternes masse udgør 1% af Solens masse). Som et resultat af denne skys drejning omkring Solen dannedes der gradvist planeter; processen med at øge planetens masser fortsætter selv nu - på grund af kollisioner med meteorer, meteoritter, asteroider og kosmisk støv. Rotationsenergien af ​​planeterne omkring Solen blev kommunikeret til dem af tyngdekraften fra Solens masse, som blev overført til dem under dannelsen af ​​Solsystemet.

Sandsynligheden for, at Solen "fløj" gennem en opfanget gas- og støvsky nøjagtigt langs dens "massecentrum" er nul, hvilket resulterer i, at en "hale" af gas- og støvskyen efter at have fløjet gennem denne sky "strakte sig" ud" bag Solen, som derfor modtog en "lag" rotation fra siden større masse af gas og støvsky. Som et resultat af denne skys drejning omkring Solen dannedes planeter gradvist på grund af rotationen og "sammenklæbningen" af masser af kosmisk støv; Processen med at øge planeternes masser fortsætter selv nu - på grund af kollisioner med meteorer, meteoritter, asteroider og kosmisk støv. Det er tydeligt, at det meste af skyen, fanget af Solens tyngdekraft, "bevægede sig" når "halter bagud" i den ene retning af "sporet", og en mindre del - i den anden. Det er derfor ikke alle himmellegemer kredser omkring Solen bevæger sig "i én retning", er der også modsatrettede baner (Uranus og Venus).

Det er klart, at efter at have modtaget et "spin" under rotation under flyvningen i kredsløb, begyndte planeterne og planetoiderne, udover at flyve i kredsløb om Solen, også at rotere omkring deres egen akse. Så når man ser om natten stjernehimmel, så har hver stjerne ifølge moderne data planeter, der kredser omkring stjernen og stammer fra mørke gas- og støvskyer, hvorigennem stjernerne flyver på vej rundt i midten af ​​vores galakse. Hvert objekt "flyver i kredsløb" om Solen (det være sig en planet, meteor, meteorit, komet...) bevæger sig i balancen mellem to kræfter - Solens gravitationskraft, som har en tendens til at "trække mod sig selv" denne kosmiske objekt, og centrifugalkraften, hvormed objektet har en tendens til at flyve i en lige linje ud i rummet (du kan mærke centrifugalkraften fra rebets spænding, når du spinder en genstand bundet til rebet omkring dig). Og da et rumobjekt i kredsløb indtager en position, hvor to kræfter - tyngdekraften og centrifugalkraften - udlignes, så roterer objektet i kredsløb om Solen! Så oprindelig kraft"Spin op" af kroppe i kredsløb om Solen er Solens tyngdekraft.

Det er endnu ikke muligt at give et entydigt svar på varigheden af ​​denne rotationsproces. Friktion i rummet er ubetydelig (selvom den eksisterer), planeter har været i kredsløb i milliarder af år, vi vil flyve i kredsløb i endnu en milliard år, og så vil vi se. Jordens rotation omkring sin egen akse "bremses" lidt af Månen med dens tyngdekraft (tidevandskræfter), og det viser sig faktisk, at nogle gange "justeres" urene med 1 sekund på flere år (Jordens rotation aftager ned), men for at dette mærkbart kan forlænge dagens længde, vil det igen tage mange milliarder år! ..Her blev det grundlæggende i uddannelsesteorien kort skitseret for dig planetsystem omkring Solen, underbygget og bevist (og nu accepteret i hele verden) af den store sovjetiske astronom og geofysiker, Otto Yulievich Schmidt.
Alt det bedste.