#Движение небесных тел
Движение небесных тел
Тег

Движение небесных тел

Движение небесных тел
Найденo 75 статей
Единицы измерения
Лунный год
Лу́нный год, период времени, равный 12 синодическим месяцам, или 354,36706 средних солнечных суток. Лунный год лежит в основе лунных и лунно-солнечных календарей. Для того чтобы средняя продолжительность календарного года в лунном календаре была близка к продолжительности лунного года, необходима система вставки високосных годов. Начало лунного года может приходиться на любой месяц по солнечному календарю и всегда приходится на более раннюю дату, чем в предыдущем году по солнечному календарю.
Система Земля – Луна
Элементы, особые точки орбиты
Узел орбиты
У́зел орби́ты, одна из двух диаметрально противоположных точек орбиты небесного тела, в которых плоскость этой орбиты пересекается с основной плоскостью выбранной системы координат. Основной плоскостью может быть плоскость эклиптики, плоскость небесного экватора, плоскость Лапласа и др. Каждая из основных плоскостей делит небесную сферу на Северное и Южное полушария. Узел орбиты, в котором небесное тело пересекает основную плоскость при движении из Южного полушария в Северное, называется восходящим узлом орбиты (☊), при переходе из Северного полушария в Южное – нисходящим узлом орбиты (☋).
Узлы орбиты
Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве
Нутация Земли
Нута́ция Земли́, вариации в движении оси вращения Земли относительно инерциальной системы координат, вызванные внешней приливной силой. Причиной прецессии и нутации оси вращения Земли является притяжение Луной, Солнцем и планетами экваториального избытка масс Земли. Силы притяжения стремятся совместить плоскость экватора Земли с плоскостью её орбиты (плоскостью эклиптики), однако этому препятствует вращение Земли (из-за её большого момента импульса). В результате изменяется угол ε между экватором и эклиптикой (т. н. нутация в наклоне, Δε). Кроме того, линия пересечения плоскостей экватора и эклиптики движется в пространстве (т. н. нутация в долготе, Δψ). Сложное движение Земли по орбите вокруг Солнца, а также Луны вокруг Земли приводит к изменению приливных сил, вызывающих нутацию, и, соответственно, к появлению во вращении Земли вариаций с различными периодами. Вследствие нутационного движения ось вращения Земли описывает сложные петли в пространстве. Главная нутационная гармоника, имеющая период 18,6 года, определяется поворотом плоскости лунной орбиты; амплитуда этой гармоники составляет около 17,2″ для нутаций в долготе и 9,2″ для нутаций в наклоне. Гармоники с меньшими периодами, определяющие меньшие нутационные петли, вызваны эллиптичностью орбит Луны и Земли, наклоном орбиты Луны к эклиптике, возмущениями лунной орбиты вследствие воздействия со стороны Солнца. Современная теория нутации Земли IAU2000, принятая Международным астрономическим союзом в 2000 г., включает около 1500 гармоник нутационного движения с периодом от 2 сут до 18,6 года и амплитудами от (10–5)″ до 17,2″. Она позволяет предсказывать положение оси вращения Земли в пространстве с ошибкой 0,0002″.
Нутация Земли
Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве
Прецессия Земли
Преце́ссия Земли́, изменение направления вектора момента импульса Земли под действием сил притяжения со стороны Луны, Солнца и планет Солнечной системы. Прецессия Земли вызвана её несферичностью и несовпадением плоскостей экватора и эклиптики. Экваториальный радиус Земли больше полярного, поэтому гравитационное притяжение Луной или Солнцем экваториального избытка масс Земли вызывает момент сил, стремящийся совместить плоскости экватора и эклиптики. Вследствие этого изменяется ориентация оси вращения Земли: она описывает в пространстве конус вокруг другой оси, перпендикулярной плоскости орбиты Земли, в направлении по часовой стрелке, если смотреть с северного полюса эклиптики. При этом Северный полюс мира описывает на небесной сфере кривую, близкую к окружности с угловым радиусом около 23,5°; период оборота составляет около 26 000 лет. Точка весеннего равноденствия смещается по эклиптике навстречу Солнцу со скоростью около 50,3″ в год. Главную роль в прецессионном движении земной оси играет ближайшее к Земле небесное тело – Луна (её влияние примерно в 2 раза больше влияния Солнца). Влияние других планет Солнечной системы мало́ из-за их большой удалённости.
Прецессия Земли
Научные отрасли
Небесная механика
Небе́сная меха́ника, раздел астрономии, в котором изучаются закономерности движения небесных тел, т. е. изменение с течением времени взаимного расположения и пространственной ориентации небесных тел и их систем. В зависимости от параметров рассматриваемой задачи небесная механика опирается на классическую механику или общую теорию относительности (соответствующие разделы небесной механики называют соответственно классической и релятивистской небесной механикой). Классическая небесная механика опирается на законы механики Ньютона и закон всемирного тяготения, рассматривая их как аксиомы. Основные силы, которыми оперирует небесная механика, имеют гравитационную природу. Основной задачей классической небесной механики является т. н. задача N тел – задача о движении конечного числа материальных точек, взаимодействие между которыми описывается законом всемирного тяготения. Её частным случаем является задача двух тел. В рамках современной небесной механики не только исследуются общие проблемы движения небесных тел, но и создаются теории движения конкретных объектов (планет и их спутников, астероидов, комет и т. п.). К числу важнейших задач небесной механики относится также определение фундаментальных астрономических постоянных на основе астрономических наблюдений. Значительный вклад небесная механика вносит в решение задач эфемеридной астрономии, связанных с составлением астрономических календарей и ежегодников. С началом освоения околоземного пространства в небесной механике выделился новый раздел – астродинамика, которая изучает движения искусственных небесных тел и учитывает силы искусственного происхождения, в том числе различные силы негравитационной природы (реактивные силы тяги ракетных двигателей и др.).
Траектория межпланетного космического аппарата «Галилео»
Объекты Солнечной системы
Кольца планет
Ко́льца плане́т, образования, обращающиеся вокруг планеты в её экваториальной плоскости и имеющие вид диска. Кольца планет расположены на определённом расстоянии от планеты и состоят из совокупности твёрдых частиц небольшого размера, представляющих собой огромное количество мелких спутников планеты размером от пылевых частиц до отдельных глыб. В Солнечной системе кольцами обладают все планеты-гиганты, у планет земной группы колец нет. Наиболее известна система колец Сатурна (впервые наблюдал Г. Галилей в 1610; Х. Гюйгенс в 1655 установил, что это система колец). У Урана и Нептуна кольца открыты лишь в 1970–1980-х гг. при покрытии ими звёзд. У всех гигантов, кроме Юпитера, кольца чётко структурированы.
Кольца планеты Сатурн
Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве
Вращение звёзд
Враще́ние звёзд, вращательное движение звёзд вокруг оси. Видимое перемещение солнечных пятен указывает, что фотосфера Солнца вращается с периодом около 27 сут и линейной скоростью около 2 км/с. Угловая скорость вращения поверхности Солнца возрастает от полярных областей к экватору на 20 % (дифференциальное вращение). Получены данные о дифференциальном вращении поверхностей некоторых близких красных гигантов. Максимального значения (до 500 км/с) скорость экваториального вращения достигает у звёзд спектральных классов O, B, A и ранних F. Вращение звёзд изучают с помощью анализа наблюдаемого уширения линий в их спектрах, многократных измерений эффективного магнитного поля звезды по величине зеемановского расщепления уровней энергии атомов и других методов. Периоды вращения звёзд с неоднородной (пятнистой) поверхностью определяют по переменности их блеска. Под действием центробежной силы звезда сплющивается вдоль оси вращения; температура её околополярных областей повышается, поэтому вклад от них в поток излучения быстровращающейся звезды выше, чем от её экваториальных областей. Если скорость вращения на экваторе близка к первой космической, то звезда теряет вещество, образуется околозвёздная оболочка, обнаруживаемая как по форме спектральных линий, так и по поляризации излучения. Эволюционное увеличение радиуса звезды, происходящее при смене типа ядерных реакций, приводит к замедлению её вращения.
Дифференциальное вращение Солнца
Научные отрасли
Звёздная кинематика
Звёздная кинема́тика, раздел звёздной астрономии, посвящённый изучению закономерностей движения звёзд, газа и звёздных скоплений в галактических подсистемах с опорой на наблюдения лучевых скоростей и собственных движений, а также на измеренные расстояния до объектов. Применяются методы анализа трёхмерного (пространственные скорости), двумерного (собственные движения) и одномерного (лучевые скорости) полей скоростей. Анализ поля скоростей сводится к выделению систематических движений звёзд (аналогичных потокам в гидродинамике) и оценке параметров распределения остаточных скоростей отдельных звёзд. Наибольшие скорости систематического движения имеют объекты тонкого галактического диска. Они участвуют в дифференциальном вращении вокруг оси симметрии Галактики с угловой скоростью, монотонно уменьшающейся с расстоянием. В отличие от диска, в гало Галактики систематические движения практически отсутствуют. Звёзды гало и шаровые звёздные скопления движутся по хаотически ориентированным, сильно вытянутым орбитам со средними скоростями, сравнимыми со скоростью вращения диска (около 200 км/с). Скорости самых далёких объектов гало – шаровых скоплений и карликовых галактик – дают ценную информацию о массе тёмной материи в Местной группе галактик. Изучение движения звёзд в центральной области Галактики, в непосредственной близости от сверхмассивной чёрной дыры, позволяет оценить расстояние от Солнца до центра Галактики (по современным данным, близкое к 8,2 кпк). Для исследования движения атомарного водорода в Галактике используются профили радиолиний 21 см, искажённые доплеровским уширением вследствие дифференциального вращения Галактики.
Предполагаемые траектории собственных движений 40 тыс. звёзд, расположенных в пределах 100 пк от Солнца
Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве
Параллакс (в астрономии)
Паралла́кс, величина, равная видимому смещению светил на небесной сфере, обусловленному перемещением наблюдателя в пространстве. Чем ближе к наблюдателю располагается небесное тело, тем сильнее меняется направление на него при перемещении наблюдателя. Параллаксом также называют угол, под которым с небесного тела видно расстояние, на которое смещается наблюдатель. Суточный параллакс выражает изменение направления на небесное тело при воображаемом перемещении наблюдателя с поверхности в центр Земли или обратно. Годичный параллакс – угол, под которым с небесного тела виден барицентрический (с началом в барицентре Солнечной системы) радиус-вектор центра масс системы «Земля – Луна». Вековой параллакс характеризует видимое движение близких к Солнцу звёзд, происходящее вследствие движения Солнца относительно центра Галактики. Точно измеренные параллаксы небесных светил и групп светил позволяют определять расстояния до них. Измерение параллаксов небесных тел, совместно с измерениями их небесных координат, даёт трёхмерную картину распределения этих тел в пространстве.
Годичное параллактическое движение звезды
1
2
3
4
5