Какое время года на земле если она расположена относительно солнца: § 2. Земля — планета Солнечной системы. География 6 класс Герасимова

§ 2. Земля — планета Солнечной системы. География 6 класс Герасимова



Вопрос 1. Какие виды движения Земли вам известны?

Земля участвует в нескольких видах движений:

1) Движение вместе с Солнечной системой вокруг центра Галактики. Один оборот — галактический год (230 или 280 млн. лет).

2) Движение вокруг Солнца по эллиптической орбите, близкой к кругу радиусом около 149,6 млн. км. Период обращения — год.

3) Вращение Земли вокруг своей оси — один оборот за сутки.

Вопрос 2. Почему происходит смена дня и ночи, смена времён года?

В результате вращения Земли вокруг своей оси происходит смена дня и ночи. Следствием движения Земли вокруг Солнца, наклона оси вращения Земли к плоскости орбиты и постоянства этого наклона является регулярная смена времен года на Земле.

Вопрос 3. Какие космические тела образуют Солнечную систему? Что является центром Солнечной системы?

Солнце и движущиеся вокруг него небесные тела составляют Солнечную систему. В ней 8 планет, многие из которых имеют спутники. Планеты делят на две группы: планеты земной группы и планеты-гиганты. К планетам земной группы относят Меркурий, Венеру, Землю, Марс. В группу планет-гигантов входят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Вопрос 4. Перечислите все планеты Солнечной системы по направлению к Солнцу.

Нептун, Уран, Сатурн, Юпитер, Марс, Земля, Венера, Меркурий.

Вопрос 5. В тетради в виде схемы изобразите Солнечную систему, обозначьте на ней Землю. Подпишите орбиту и ось вращения Земли, обозначьте географические полюса и экватор. Какое время года на Земле, если она расположена относительно Солнца так, как показано на вашем рисунке?

Вопрос 6. Расскажите о Луне. Как она влияет на Землю?

Луна находится на расстоянии 384 400 км от Земли. Луна вращается вокруг своей оси и вокруг Земли. Она отражает солнечный свет, поэтому нам кажется, что она светится. Поверхность её гористая, покрыта многочисленными метеоритными кратерами. На Луне нет атмосферы, жидкой воды и жизни.

По законам взаимодействия космических тел Земля притягивает Луну, а Луна — Землю. Лунное притяжение так велико, что поверхность океана выгибается навстречу нашему спутнику. Луна движется вокруг Земли, и за ней бежит по океану приливная волна. Когда она достигает берега, происходит прилив. Через некоторое время вода отходит от берега вслед за Луной.

Наша Солнечная система: неужели мы одни такие?

1 июня 2015

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

До недавнего времени это были единственные известные нам планеты

Мы хорошо знакомы с Солнечной системой – ведь, по сути, это наш родной дом. Названия входящих в ее состав планет, порядок их расположения (а может быть, даже расстояние от Солнца) известны многим из нас еще со школы. Однако, как выяснил корреспондент BBC Earth, наш дом не очень похож на другие.

Есть четыре внутренние планеты, расположенные ближе всего к Солнцу, они называются планетами земной группы (или твердотельными планетами). Твердая поверхность позволяет ходить по ним или осуществлять посадки космических аппаратов. Есть четыре внешние планеты (за исключением относительно небольшого, состоящего из скальных пород и льда Плутона, планетный статус которого относительно недавно был пересмотрен — теперь он считается карликовой планетой), они представляют собой гигантские газовые шары, окруженные кольцами. А между внутренними и внешними планетами расположен пояс астероидов.

Такая стройная конфигурация, правда? Собственно, около столетия у нас ничего и не было, кроме нее. Но в 1995 г. ситуация изменилась. 20 лет назад астрономы обнаружили первую экзопланету — планету, обращающуюся вокруг звезды, но не Солнца, вне Солнечной системы. Это был газовый гигант, похожий по массе на Юпитер, который назвали 51 Пегаса b.

В последующие два десятилетия удалось открыть тысячи других планет. По некоторым оценкам, в нашей Галактике их сотни миллиардов. Таким образом, Солнечная система не уникальна.

И все-таки, несмотря на такое большое количество планетных систем, астрономы считают, что в определенном смысле Солнечная система стоит особняком. Как так?

«Становится все более очевидно, что Солнечная система нетипична», — говорит Грегори Лафлин, планетолог из Калифорнийского университета в Санта-Крузе.

Пока еще не совсем понятно, насколько велика эта нетипичность (ведь одно дело — панк, забредший на вечер встречи ветеранов колхозного движения, совсем другое – лепрекон, скачущий по улице на единороге), но ученые уже пытаются объяснить причины особенностей Солнечной системы.

Если она окажется космологической аномалией, то, возможно, таковой является и Земля — а с нею и жизнь на нашей планете.

Иными словами, нельзя исключать нашу уникальность во Вселенной.

Уникальная система?

Стоит только примириться с мыслью о том, что планеты в космосе встречаются не реже звезд, как перед нами возникает новое открытие — поразительное разнообразие их параметров. «Мы всегда питали надежду на то, что планет в космосе много, — говорит Лафлин. — И оказалось, что это действительно так. Но найденные нами экзопланеты разительно отличаются от планет Солнечной системы».

Автор фото, Johan Swanepoel Alamy

Подпись к фото,

Астероиды исчезли из внутренних районов Солнечной системы

При помощи орбитальной обсерватории «Кеплер» астрономам удалось обнаружить тысячи экзопланет самых разнообразных составов и размеров. Оказывается, существуют совсем миниатюрные планетные системы, сравнимые по размерам с Юпитером и четырьмя из крупнейших его спутников. В других системах плоскость обращения планет находится под большим углом к плоскости вращения звезд. Некоторые планеты обращаются вокруг двух звезд сразу — наподобие планеты Татуин с двумя солнцами из фильма «Звездные войны».

В нашей Солнечной системе есть два типа планет — маленькие каменистые и крупные газообразные. Но астрономы пришли к выводу, что большинство экзопланет не вписывается ни в одну из этих категорий. По размерам они, чаще всего, представляют собой нечто среднее: меньше Нептуна, но крупнее Земли.

Самые маленькие из обнаруженных экзопланет могут быть каменистыми – их иногда называют сверхземлями (не совсем корректный термин, поскольку сверхземля вовсе необязательно схожа с Землей — это всего лишь планета чуть большего размера). Более крупные экзопланеты, известные как горячие нептуны, в основном состоят из газов.

Удивительно то, что многие из этих планет находятся на очень малом удалении от своих звезд — меньшем, чем расстояние между Меркурием и Солнцем. В 2009 г., когда астрономы впервые обнаружили такие близкие к звезде орбиты, большинство ученых были настроены скептически. «Это казалось совершенно невероятным, люди просто не могли поверить, что такое бывает», — говорит Лафлин. Однако впоследствии при помощи обсерватории «Кеплер», запущенной в том же году, удалось подтвердить, что такой феномен не просто существует, а и весьма распространен. По всей видимости, в нашей Галактике суперземли вращаются на близких к звездам орбитах чуть ли не половине случаев.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Юпитер и одна из его лун

В этом, говорит Лафлин, заключается одно из самых важных отличий Солнечной системы: «Внутри орбиты Меркурия (между Меркурием и Солнцем – Ред.) нет вообще ничего. Даже астероидов».

Еще одна странность Солнечной системы — это Юпитер. Крупные экзопланеты встречаются не так часто, и по большей части они обращаются по орбитам, сравнимым с земной или венерианской. Только примерно у двух процентов изученных звезд есть планеты размером с Юпитер на орбитах, сравнимых с юпитерианской.

«Полное отсутствие каких-либо небесных тел внутри орбиты Меркурия и массивный Юпитер на значительном удалении от Солнца — вот те два фактора, которые отличают Солнечную систему», — отмечает Лафлин.

Никто точно не знает почему это так, но у Лафлина есть одна сложная теория — он считает, что Юпитер в свое время «блуждал» по Солнечной системе, уничтожая нарождающиеся планеты и, в конечном итоге, создав условия для формирования Земли.

Блуждающий Юпитер

Планеты рождаются вслед за своими звездами. Звезда возникает при схлопывании газового облака в плотный шар. Из остатков газа и пыли вокруг нее формируется диск, который затем и превращается в отдельные планеты.

Раньше астрономы полагали, что планеты Солнечной системы сформировались на своих нынешних орбитах. В непосредственной близости от горячей молодой звезды газ и лед находиться не могли — единственными возможными «строительными материалами» в этом регионе должны были быть силикаты и металлы, поэтому там и сформировались относительно небольшие твердые планеты. Вдали же от Солнца из газов и льдов возникли газовые гиганты, известные нам сегодня.

Автор фото, SPL

Подпись к фото,

Горячие юпитеры могли мигрировать ближе к своим звездам, а потом снова отдаляться от них

Однако в процессе поиска экзопланет астрономы обнаружили газовые гиганты, обращающиеся чрезвычайно близко к своим звездам – и это притом, что температуры на таких орбитах были бы слишком высокими для возникновения этих планет. Ученые пришли к выводу, что такие горячие юпитеры, вероятно, постепенно мигрировали ближе к своим звездам. Более того, планетарная миграция может быть весьма распространенным явлением — не исключено, что газовые гиганты Солнечной системы тоже в прошлом меняли свои орбиты.

«Раньше мы считали, что гигантские планеты находятся на своих нынешних орбитах с момента возникновения. Это был наш основополагающий постулат», — говорит Кевин Уолш, планетолог из Юго-западного научно-исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо. Теперь же, по его словам, этого постулата больше не существует.

Уолш — сторонник гипотезы большого отклонения (Grand Tack hypothesis), названной так в честь зигзагообразного маневра в парусном спорте. Согласно ей, Юпитер начал менять орбиту в ранний период истории Солнечной системы, причем сначала планета приближалась к Солнцу, а затем начала удаляться от светила — подобно лавирующей яхте.

В соответствии с этой гипотезой, первоначальная орбита Юпитера была несколько уже нынешней — планета сформировалась на расстоянии примерно в три астрономические единицы от Солнца (одна астрономическая единица соответствует среднему расстоянию между Солнцем и Землей). В то время Солнечной системе было всего несколько миллионов лет — детский возраст в масштабах Вселенной, — и она все еще была наполнена газом.

По мере обращения Юпитера вокруг Солнца газ с внешней стороны орбиты поддталкивал планету ближе к светилу. Когда же за пределами юпитерианской орбиты сформировался Сатурн, это привело к возмущению газового поля, и центростремительное движение Юпитера прекратилось на расстоянии примерно в полторы астрономические единицы от Солнца.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Возможно, формирование Сатурна остановило процесс миграции Юпитера

После этого на Юпитер начали оказывать давление газы с внутренней стороны его орбиты, отталкивая планету во внешние регионы Солнечной системы. Поскольку с внешней стороны орбиты давить на Юпитер было уже нечему, он отдрейфовал на свою нынешнюю орбиту на расстоянии в 5,2 астрономической единицы от Солнца.

Предложенная гипотеза пришлась по душе планетологам, поскольку объясняла многие ранее непонятные феномены Солнечной системы. Благодаря «зигзагам» Юпитера регионы Солнечной системы, лежащие далее 1 астрономической единицы от Солнца, очистились от газа — по мнению астрономов, это являлось необходимым условием для формирования Марса. В рамках предыдущих моделей возникновения Солнечной системы выходило, что Марс должен быть крупнее, чем он есть на самом деле , но в гипотезу большого отклонения реальный диаметр планеты как раз вписывается.

Гипотеза также предполагает возникновение пояса астероидов, очень сходного с тем, что мы наблюдаем в Солнечной системе, — со сходными массами, орбитами и составом небесных тел. Хотя новая модель не раскрывает причины возникновения Юпитера (ответа на этот вопрос пока ни у кого нет), она объясняет, каким образом планета оказалась на своей нынешней относительно далекой от светила орбите.

Лафлин признает, что гипотеза большого отклонения представляется излишне заумной и даже несколько маловероятной. «Она вызывает определенный скептицизм; я сам поначалу относился к ней скептически, и в какой-то степени до сих пор в ней сомневаюсь», — говорит ученый. Но, учитывая успех, которым пользуется эта модель, Лафлин и его коллега-планетолог Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене решили ее развить. «Давайте на время оставим наше недоверие, — говорит Лафлин. — Отнесемся к гипотезе серьезно и спросим себя, к каким последствиям могла привести миграция Юпитера».

Уничтоженные в зародыше

Оказывается, что последствия могли быть самыми серьезными. Согласно результатам компьютерных симуляций, Юпитер, добравшись до внутренних регионов Солнечной системы, начал крушить все на своем пути. Эти регионы были заполнены газом, пылью и наполовину сформировавшимися планетами — так называемыми планетезималями диаметром до 1000 км. По мере продвижения к Солнцу Юпитер пролагал дорогу сквозь весь этот материал, запуская цепочку столкновений между планетезималями, которые разбивались друг о друга вдребезги. Обломки нерожденных планет, каждый размером примерно с километр, были настолько легкими, что окружающий газ отталкивал их прямо в горнило Солнца.

Автор фото, Lynette Cook SPL

Подпись к фото,

Некоторые суперземли могут быть похожи на планеты Солнечной системы

Учитывая преобладание суперземель среди обнаруженных экзопланет, велика вероятность, что и в Солнечной системе одновременно с планетезималями могло формироваться несколько таких тел. Однако вследствие блужданий Юпитера между этими суперземлями и нарождающимися планетами происходил гравитационный взаимозахват. Когда осколки планетезималей направились к Солнцу, за ними последовали и суперземли.

После того как Юпитер вернулся во внешние регионы Солнечной системы, из оставшегося после него космического мусора сформировались Земля и другие небольшие каменистые планеты. Из-за хаоса, посеянного Юпитером, у формировавшихся планет вблизи Солнца не было шанса на спасение — именно поэтому внутри орбиты Меркурия сейчас нет никаких небесных тел. Если бы не Юпитер, вместо Земли и других каменистых планет внутренние регионы Солнечной системы были бы сейчас заполнены суперземлями.

По крайней мере — в теории. Мы имеем дело с очень стройной теорией, объясняющей необычность Солнечной системы захватывающей цепью событий. Если так все и произошло на самом деле, нечто подобное, вероятно, могло случиться и с другими планетными системами. Таким образом, согласно этой гипотезе, либо в звездной системе должны присутствовать суперземли, либо же планеты, подобные Юпитеру.

Пока данные космических исследований подтверждают верность гипотезы большого отклонения. «Предварительные результаты выглядят очень хорошо, — говорит Лафлин. — В звездных системах, в которых имеются суперземли, гигантские планеты на далеких от звезды орбитах не обнаружены».

Автор фото, NASA SPL

Подпись к фото,

Мозаичное изображение Меркурия, составленное из отдельных снимков его поверхности

Чтобы удостовериться в этом, астрономам придется ждать по крайней мере до 2017 г., когда НАСА планирует запустить космический телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). TESS будет искать планеты, обращающиеся вокруг ближайших к Солнцу звезд, яркость которых достаточна велика для проведения точных измерений, необходимых астрономам.

И все же Лафлин не спешит объяснять строение Солнечной системы одной лишь гипотезой большого отклонения: «Пока что мы просто узнали, что Солнечная система необычна. И гипотеза — просто одна из попыток найти этой необычности рациональное объяснение. Я уверен, что в будущем появятся другие теории, звучащие не менее убедительно».

Не такая уж редкость?

Насколько же необычна Солнечная система? «Судя по тем данным, которыми мы располагаем, системы, подобные Солнечной, встречаются нечасто», — говорит Уолш. С другой стороны, по его словам, еще рано делать окончательные выводы, поскольку поиск экзопланет только начинается.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Обнаружение крупных экзопланет на далеких от их звезды орбитах требует длительных наблюдений

Тому, что до сих пор астрономам удалось обнаружить лишь несколько экзопланет, похожих на планеты Солнечной системы, есть свое объяснение. «Системы, сходные с нашей, труднее найти при помощи существующих методов обнаружения экзопланет, — говорит Джим Кастинг, планетолог из Университета штата Пенсильвания. — Из того, что мы пока не нашли много систем, похожих на Солнечную, не следует, что они не распространены».

В частности, экзопланеты диаметром меньше земного пока еще находятся вне пределов чувствительности телескопов. Даже TESS не будет способен обнаружить планеты размером с Землю на сходных с земной орбитах вокруг звезд солнечного типа.

Да и задача обнаружения более крупных планет, схожих с газовыми гигантами Солнечной системы, потребует длительных наблюдений. Один из наиболее широко применяемых методов обнаружения экзопланет (он используется в работе «Кеплер» и будет применяться в работе TESS) — метод транзитной фотометрии, при котором по ослаблению блеска звезды во время прохождения планеты на фоне ее диска можно определить параметры планеты. Периоды обращения планет с отдаленными от светила орбитами очень велики (период обращения Сатурна, например, составляет 29 лет), так что астрономам придется ждать несколько десятилетий, прежде чем они смогут обнаружить такой транзит.

Однако в случае с суперземлями на орбитах поуже меркурианской, да и с суперземлями вообще, собранных данных уже достаточно для того, чтобы сделать определенные выводы. «Нам известно, что такие планеты весьма распространены», — говорит Лафлин. Астрономы также знают, что газовые гиганты на орбитах, подобных юпитерианской, встречаются не так часто. А звезды солнечного типа составляют лишь 10% от всех звезд Галактики. Так что по крайней мере в этом смысле Солнечная система довольно редка.

Автор фото, B.A.E. Inc. Alamy

Подпись к фото,

Вероятно, Млечный Путь насчитывает сотни миллиардов планет

Разумеется, «редкость» в данном случае — субъективный термин. По некоторым оценкам, у одной пятой всех звезд солнечного типа в Галактике есть планетные системы, схожие с нашей. Это всего пара процентов от всех звезд Млечного Пути — казалось бы, ничтожно малая величина, но следует помнить, что в Галактике насчитываются сотни миллиардов планетных систем. Один процент от этого числа все равно равен десяткам миллиардов систем, похожих на Солнечную.

«Я бы очень удивился, если бы Солнечная система действительно оказалась уникальной, — говорит Джек Лиссауэр, планетолог из Исследовательского центра Эймса в Калифорнии. — При таком количестве звезд даже один их процент не дает повода назвать это редкостью».

Закон больших чисел

Возможно ли в других звездных системах существование похожих на Землю планет, на которых могла бы зародиться жизнь? Это еще более сложный вопрос. «У нас нет доказательств распространенности планет с условиями, похожими на земные, — говорит Лафлин. — Доказательств тому, что жизнь во Вселенной распространена, не имеется».

Но Лиссауэр верит в закон больших чисел: «Я думаю, что похожие на Землю планеты, на которых могла бы зародиться и развиваться жизнь, существуют».

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Более привычный нам мир на знакомой с детства планете…

Кастинг разделяет его оптимизм: «Я не думаю, что Солнечная система уникальна. Скорее всего, существуют другие планетные системы, не особо отличающиеся от нашей. Разумеется, достоверно мы этого не знаем, вот почему нам нужно строить телескопы и проводить наблюдения».

И тогда вместо необычности мы, возможно, обнаружим что-то очень знакомое.

Ответы астрономов на вопросы | Большой новосибирский планетарий

Вопрос: Добрый день, мне интересно знать допускает ли ученое общество возможность того, что открыты не все соединения и элементы и что звезды и планеты в других галактиках могут состоять из абсолютно неизвестных нам элементов. А так же что скорость и направление удаления звезд друг от друга не хаотичны, а определяются силой гравитации, как например солнце вокруг солнца, затем галактики вокруг галактик с большей массой и так до уровня вселенных? Извините за глупый вопрос, но действительно интересно узнать.

Ответ: Ксения, с ответом на Ваш вопрос нам помог доктор физико-математических наук, заведующий отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАН Дмитрий Зигфридович Вибе: 1. Допускает ли ученое общество возможность того, что открыты не все соединения и элементы и что звезды и планеты в других галактиках могут состоять из абсолютно неизвестных нам элементов. «Давайте разделим вопрос на два. Сначала об элементах. Как известно, химические элементы отличаются друг от друга количеством протонов в ядре (оно ещё называется атомным номером). Поскольку количество протонов не может быть слишком большим, число элементов ограничено. Сейчас нам известны элементы с количеством протонов в ядре до 118; новые, пока не известные нам элементы могут иметь лишь большее количество протонов. Далее, нужно учитывать, что у элементов тяжелее урана нет долгоживущих изотопов. Это означает, что существование каких-либо объектов из (пока) неизвестных науке элементов невозможно. Даже если ядра таких элементов и возникают в результате каких-то процессов (например, в земных лабораториях), они распадаются быстрее, чем из них может сформироваться какое-либо тело. Теперь о соединениях. Соединения элементов, то есть различные химические вещества нам, безусловно, известны не все. Ежегодно астрономы открывают в космосе по несколько новых молекул. Чаще это вещества, известные нам по земной химии, но иногда встречаются и молекулы, которые на Земле не синтезировались. Однако они всегда состоят из известных нам химических элементов. Могут ли звёзды и планеты в других галактиках состоять не из химических элементов, не из протонов и нейтронов, а вообще из какого-то совершенно нам не известного вида вещества? Вряд ли. Наши наблюдения проникли сейчас на колоссальные расстояния от Земли, и везде в звёздах и планетах мы видим признаки наличия только тех веществ и химических элементов, которые известны нам по нашей планете и её ближайшим космическим окрестностям.» 2. А так же что скорость и направление удаления звезд друг от друга не хаотичны, а определяются силой гравитации, как например солнце вокруг солнца, затем галактики вокруг галактик с большей массой и так до уровня вселенных? «В Солнечной системе нам привычно видеть именно систематическое вращение тел друг вокруг друга под действием силы гравитации. Однако эта сила способна приводить и к более хаотическому движению. Так движутся, например, звёзды в звёздных скоплениях. Да и Солнечная система не свободна от хаоса, что выражается, например, во временами очень быстрой эволюции орбит астероидов и комет. Поэтому ничего удивительного в хаотическом движении нет. В любом случае, если бы во Вселенной присутствовала описанная в вопросе иерархия вращения, мы бы её, конечно, увидели.»

как устроена Солнечная система – Москва 24, 22.01.2016

Фото: nasa.gov

Ученым из США Майклу Брауну и Константину Батыгину на днях впервые удалось получить доказательства существования в Солнечной системе девятой планеты.

Новую планету удалось обнаружить с помощью компьютерного моделирования при изучении движения малых небесных тел за пределами орбиты Плутона, но визуального подтверждения пока не получено. Масса девятой планеты по предварительным оценкам в 5–10 раз превышает массу Земли, а расстояние от нее до Солнца может составлять до 200 астрономических единиц (одна а.е. примерно равна расстоянию от Земли до Солнца).

Интересные факты о входящих в состав Галактики планетах – в материале m24.ru.

Меркурий

Фото: messenger.jhuapl.edu

На данный момент – самая маленькая планета Солнечной системы, расположена ближе всех к Солнцу. Самые древние свидетельства наблюдения Меркурия можно найти еще в шумерских клинописных текстах, датируемых третьим тысячелетием до нашей эры.

Планета была частью геоцентрической птолемеевой системы, по которой Земля располагалась в центре Солнечной системы, и вокруг нее обращались Луна, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн. Хотя именно насчет Венеры и Меркурия у древних греков не было единого мнения.

Пожалуй, одна из самых необычных планет земной группы. Естественных спутников у планеты нет. Меркурий вращается по сильно вытянутой эллиптической орбите и вокруг Солнца обращается всего за 88 земных суток, и в этом смысле является самой быстрой планетой Солнечной системы.

При этом продолжительность одних звездных суток на Меркурии составляет порядка 59 земных, то есть больше половины меркурианского года, что является уникальным для Солнечной системы явлением.

Еще одна особенность планеты – на Меркурии не существует таких времен года, как на Земле, из-за того, что ось вращения планеты находится под почти прямым углом к плоскости орбиты. Поэтому рядом с полюсами есть области, до которых солнечные лучи не доходят вообще никогда.

Интересно и поведение Солнца на планете, по земным меркам оно ведет себя крайне странно: после восхода может остановиться и начать двигаться в обратном направлении – с запада на восток. Это происходит из-за того, что скорость вращения планеты вокруг оси не меняется в отличие от скорости вращения вокруг солнца.

Из-за близкого расположения к Солнцу освещается и нагревается в семь раз больше Земли, то есть на дневной половине Меркурия постоянное пекло. По разным данным, температура на поверхности может достигать более 400 градусов Цельсия. А вот на ночной стороне такие сильные морозы, что температура может опускаться ниже минус 200 градусов Цельсия.

Своей поверхностью Меркурий напоминает Луну. У него нет естественных спутников, но при этом есть очень разреженная атмосфера. Давление на его поверхности почти в 500 миллиардов раз меньше, чем на Земле. Считается также, что Меркурий наделен очень слабым магнитным полем, сила которого составляет менее одного процента земного.

С Земли планету наблюдать довольно сложно: во-первых, из-за малой величины его орбиты. Минимальное расстояние до Меркурия всего 80 миллионов километров, но наблюдать его в это время не удается не только из-за яркого света Солнца, но и потому, что к Земле в этот период обращена его ночная сторона.

Из-за сложности наблюдений долгое время считалось, что Меркурий постоянно обращен к Солнцу одной и той же стороной. «Счастлив астроном, Меркурий увидевший», – говорится в средневековых астрономических наставлениях.

В 2009 году ученые составили первую полную карту Меркурия, используя снимки аппаратов «Маринер-10» и «Мессенджер».

Венера

Фото: nasa.gov

Венеру иногда называют сестрой Земли, потому что обе планеты похожи размерами, силой тяжести и составом.

На этом сходство заканчивается. Атмосфера Венеры напоминает одеяло из углекислых газов, задерживая тепло, пришедшее с Солнца. Из-за этого парникового эффекта на планете постоянно сильная жара. Средняя температура на планете достигает 475 градусов по Цельсию, что делает ее самой горячей планетой в Солнечной системе.

Венера считается относительно молодой, ей приблизительно 500 миллионов лет. Полагают, что в глубокой древности Венера настолько разогрелась, что подобные земным океаны, которыми она могла обладать, полностью испарились и оставили после себя пустынный пейзаж с множеством скал.

Поверхность планеты состоит из сотни тысяч вулканов, большая часть из которых очень низкие: в высоту они не превышают и 100 метров. Сильная облачность планеты не позволяет хорошо разглядеть ее поверхность с помощью телескопов.

Зато планету очень легко наблюдать с Земли, найти Венеру на небе гораздо проще, чем другие планеты. Венера сближается с Землей ближе всех, иногда расстояние между нашей планетой и Венерой составляет не более 45 миллионов километров. Помимо этого, большая плотность облаков отражает свет от солнца, что делает планету очень яркой.

Обычно Венера видна на небе незадолго до восхода или через некоторое время после захода Солнца, из-за чего ее называют Вечерняя звезда или Утренняя звезда. Венера – одна из двух планет, которые вращаются вокруг своей оси по часовой стрелке с востока на запад. Точно так же ведет себя Уран.

Еще один интересный факт: чтобы сделать оборот вокруг Солнца, Венере необходимо 225 земных суток, а полный оборот вокруг своей оси она совершает за 243 земных дня. То есть день на Венере длиннее, чем год. Кстати, из-за медленного вращения вокруг своей оси здесь нет смены времен года – планета просто постоянно пропекается со всех сторон.

Венера была первой планетой (за исключением Земли), которую увидели из космоса. Ее впервые запечатлел из космоса в декабре 1962 года беспилотный космический аппарат «Маринер 2».
До недавнего времени Венера была посещена чаще, чем любая другая планета: рядом с ней или на ее поверхности побывали 18 советских и шесть американских космических аппаратов. Сейчас наиболее посещаемой планетой становится Марс.

Земля

Фото: nasa.gov

Третья планета от Солнца и наш родной дом. На данный момент единственная известная обитаемая планета не только в Солнечной системе, но и во Вселенной.

Предположительно, наша планета образовалась около 4,7 миллиарда лет назад из рассеянных газопылевых веществ. Полагают, что жизнь на Земле появилась в течение первого миллиарда лет после ее возникновения.

Некоторые теории утверждают, что падения астероидов приводили к существенным изменениям в окружающей среде и поверхности Земли, вызывая, в частности, массовое вымирание различных видов живых существ. Также существуют предположения, что именно астероиды принесли на планету источник всей жизни – воду.

По различным оценкам, Земля будет сохранять условия для существования жизни еще в течение 0,5–2,3 миллиарда лет.

На Земле существуют четкие смены сезонов из-за того, что ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты. Луна при этом стабилизирует наклон земной оси и постепенно замедляет вращение Земли.

В океанах и морях Земли содержится 1370 миллионов кубических километров воды. Чтобы представить себе это количество, достаточно сказать, что оно в 10 раз больше объема суши, возвышающейся над уровнем моря.

Полюбоваться Землей из космоса можно на сайте МКС онлайн.

Марс

Фото: nasa.gov

В настоящее время именно на Марс обращено наибольшее внимание ученых и исследователей. Марс является любимой необитаемой планетой для различных фантастических киносценариев.

Свое знаменитое прозвище «красная планета» Марс получил из-за красноватого оттенка поверхности, придаваемого оксидом железа. Помимо Луны, Марс – единственный космический объект, до которого человек может добраться с помощью современных ракет и зондов. Для космонавтов этот путь может занять примерно четыре года.

Рельеф Марса обладает многими уникальными чертами. Рядом с экватором Марса располагается район Тарсис (называемый также Провинция Фарсида). В этой зоне располагаются вулканы огромных размеров.

Самый большой вулкан Тарсиса – Олимп. По разным данным, он достигает от 21 до 27 километров в высоту, что делает его самым высоким известным объектом в Солнечной системе.

Интересно, что атмосферное давление на вершине Олимпа составляет лишь два процента от марсианского. Для сравнения, давление на вершине Эвереста составляет 25 процентов от показателя на уровне моря. А так как давление на поверхности Марса в 160 раз меньше земного, то разреженность среды на вершине Олимпа почти не отличается от космического вакуума.

Рядом с Тарсисом располагается гигантская система каньонов – Долина Маринер. Это самый большой каньон в солнечной системе шириной 600 километров и глубиной, в которую гора Эверест может полностью опуститься на дно.

Предполагается, что в прошлом вода покрывала значительную часть поверхности Марса. В настоящее время поверхность Марса исследуют два марсохода – Opportunity и Curiosity.

Юпитер

Фото: nasa.gov

Самая большая в Солнечной системе планета. Юпитер, как и все предыдущие планеты, был известен людям с глубокой древности. О нем упоминается в ряде древних культур, в частности месопотамской, вавилонской, греческой.

Эта планета – большой газовый шар, на ней нет твердой поверхности. В основном состоит из аммиака, метана, водорода и гелия. Планета обладает наибольшим в Солнечной системе числом спутников: их у Юпитера 67.

Помимо спутников, у Юпитера есть кольцо шириной в 20 тысяч километров, которое практически вплотную подходит к планете. Интересная особенность планеты – из-за большой скорости вращения планета как бы выпячивается вдоль экватора. Это вращение также способствует образованию мощных ветров в верхних слоях атмосферы.

Юпитер вращается вокруг своей оси быстрее, чем любая другая планета Солнечной системы. Для одного полного оборота ему достаточно всего 10 часов. А вот для того чтобы полностью облететь Солнце, Юпитер затрачивает 12 земных лет.

На Юпитере не бывает смены времен года. Температуру планеты невозможно точно измерить в одном месте из-за отсутствия твердой поверхности. Тем не менее есть предположения, что температура на верхней кромке облачности составляет примерно минус 145 градусов по Цельсию.

На газовом гиганте происходят атмосферные явления, схожие с земными, – штормы, молнии, полярные сияния. Правда, по масштабам они на порядки превосходят земные.

Самым заметным образованием в атмосфере планеты является так называемое Большое красное пятно – это гигантский шторм, по размерам превосходящий Землю и длящийся уже свыше 300 лет.

Гравитация на этом гиганте в 2,5 раза больше, чем на Земле, также в 2,5 раза его масса превышает массу всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых. Помимо этого, Юпитер обладает сильнейшим магнитным полем.

В 2011 году на планету был запущен зонд «Юнона», предполагается, что он долетит до Юпитера в этом году.

Сатурн

Фото: nasa.gov

Вторая по размеру планета Солнечной системы знаменита своей системой колец. Кольца Сатурна очень тонкие: при диаметре около 250 тысяч километров их толщина не достигает и километра.

По большей части кольца состоят изо льда и пыли. Всего у Сатурна имеется три основных кольца и четвертое – более тонкое. Несмотря на то что кольца есть у всех планет-гигантов, кольца Сатурна единственные, которые можно увидеть с Земли.

Так же, как и Юпитер, Сатурн не имеет твердой поверхности. В основном он состоит из водорода с примесями гелия. У планеты настолько маленькая плотность, что она меньше плотности воды. Кстати, плотность всех газовых гигантов так мала, что если бы во Вселенной нашлась некая космическая ванна, то газовые планеты плавали бы в ней, как мыльные пузыри.

Из-за сильного вращения вокруг оси Сатурн сплющен по полюсам и раздут на экваторе. Вокруг Солнца Сатурн обращается примерно за 29 с половиной земных лет. Скорость ветров в районе экватора развивается до 1800 километров в час, что гораздо больше самого быстрого ветра на Юпитере.

У Сатурна есть своя интересная особенность: облака на его северном полюсе образуют гигантский шестиугольник, который впервые обнаружил «Вояджер» в 1980-х годах.

Шестиугольная структура облаков сохраняется во время их вращения, и шестиугольник оставался стабильным все 20 лет после полета «Вояджера», что видно на поздних снимках космического аппарата «Кассини».

Иметь форму шестиугольника могут и отдельные облака на Земле, но, в отличие от них, шестиугольник на Сатурне близок к правильному. Он огромен по размеру: внутри него могут поместиться четыре Земли.

Уран

Фото: nasa.gov

Земля не единственная голубая планета солнечной системы, таким же цветом может похвастаться и Уран. Эту планету открыл Уильям Гершель в 1781 году, до этого момента, увидев Уран на небе, его принимали за обычную звезду.

Это открытие позволило расширить границы Солнечной системы в глазах человека впервые со времен античности. Оказалось, что открытая планета хранит в себе множество сюрпризов.

В отличие от других газовых планет, в центре Урана и похожего на него Нептуна нет металлического водорода, но зато там очень большое количество льда и его различные температурные модификации. Из-за этого ученые даже отделили Уран и Нептун в отдельный вид ледяных гигантов.

Главным отличием Урана от остальных планет является его необычное положение – его ось вращения лежит как бы на боку. Из-за этого Уран бывает обращен к Солнцу попеременно то северным полюсом, то южным, то экватором, то средними широтами.

Уран полностью обращается вокруг Солнца за 84 земных года. Из-за необычного наклона, день на северном полюсе длится половину года, то есть в течение 42 лет северный полюс находится под лучами Солнца.

Однако это не мешает Урану иметь самую холодную атмосферу в Солнечной системе с минимальной температурой минус 224 градуса Цельсия. Это холоднее, чем на более удаленных от Солнца Нептуне и Плутоне.

А вот атмосфера Урана необычно спокойная по сравнению с другими планетами-гигантами. Как правило, это связывают с очень малым внутренним теплом.

Нептун

Фото: nasa.gov

Орбита восьмой и на данный момент самой дальней планеты Солнечной системы пересекается с орбитой Плутона в нескольких местах. Из-за этого происходит интересный эффект – Плутон почти 20 лет из 248, которые нужны ему для полного оборота вокруг Солнца, находится в пределах орбиты Нептуна.

Самый маленький из газовых гигантов обнаружили 23 сентября 1846 года. При этом Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчетам, а не при помощи постоянных наблюдений.

А вот с Земли Нептун увидеть невооруженным глазом нельзя. Планету посетил лишь один космический аппарат «Вояджер-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года.

В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы, по некоторым оценкам, их скорости могут достигать 2100 километров в час.

Кстати, не так давно исполнился ровно один нептунианский год – 12 июля 2011 прошло почти 165 земных лет с момента открытия Нептуна.

Плутон

Фото: nasa.gov

Хотя официально планетой не является уже 10 лет, обойти его вниманием невозможно. Бывшая девятая планета Солнечной системы в настоящее время крупнейшая известная карликовая планета.

Со дня своего открытия в 1930 году и до 2006 года Плутон считался девятой планетой Солнечной системы. Но в конце XX и начале XXI века во внешней части Солнечной системы, Поясе Койпера, было открыто множество более массивных объектов, чем Плутон.

Помимо этого, в 2006 году Международный астрономический союз дал точное определение планеты, под которое маленький Плутон не попал. Он получил название «карликовой планеты» и номер 134340.

С разжалованием Плутона из статуса планеты связаны интересные факты. Американское диалектологическое общество признало глагол to pluto («оплутонить») новым словом 2006 года. Оно означает «понизить в звании или ценности кого-либо или что-либо, как это произошло с теперь уже бывшей планетой Плутон».

Помимо этого, в 2007 году законодательное собрание штата Нью-Мексико, где долгое время жил первооткрыватель Плутона Клайд Томбо, единогласно постановило, что в его честь Плутон в нью-мексиканском небе всегда будет считаться планетой. Двумя годами позже аналогичное постановление принял сенат штата Иллинойс, откуда родом Клайд Томбо.

Ряд ученых продолжают считать Плутон планетой, так как он имеет свою атмосферу, времена года, полярные шапки и спутники.

В 2015 году до Плутона долетел запущенный в 2006 году американский космический аппарат «Новые горизонты» (New Horizons), который исследовал его с близкого расстояния. На корабль была помещена часть пепла, оставшаяся от кремации первооткрывателя Клайда Томбо.

В настоящее время Плутон – это единственная известная карликовая планета, имеющая атмосферу. Плутон состоит в основном из камня и льда. Он действительно очень маленький: площадь его поверхности примерно равна площади России.

Для того чтобы сделать полный оборот вокруг Солнца Плутону требуется 248 земных лет – самый длительный период обращения вокруг Солнца из всех планет.

Солнце на Плутоне восходит и заходит примерно раз в неделю, а солнечный свет достигает его поверхности за пять часов (чтобы достичь поверхности Земли, солнечному лучу требуется всего восемь минут). Помимо этого, солнечный свет на далеком Плутоне в две тысячи раз тусклее, чем на Земле.

• Самая жаркая планета – Венера.
• Самая холодная планета – Уран.
• Самая ветреная планета – Нептун.
• С самыми высокими горами – Марс.
• С самой высокой плотностью – Земля.
• Самый большой перепад дневной и ночной температур – Меркурий.
• Самая быстрая планета – Юпитер.
• С самой маленькой плотностью – Сатурн.

Ссылки по теме

Планеты Солнечной системы для детей

Солнце, Луна, облака — все, что связано с небом, вызывает интерес. Особенно ночью, когда все пространство над головой покрыто сияющими точками, различными по величине и как будто складывающимися в разные фигуры. Дети без труда находят на небе «ковш» (именно из этих хорошо видимых четырех «звездочек» складывается Большая Медведица), Сириус, Юпитер, Венеру и другие яркие звезды; часто задают вопросы о Млечном пути и Луне.

Космос — действительно очень интересная тема, он завораживает масштабом и загадочностью. Ребенок с удовольствием послушает рассказы планетах Солнечной системы. Но необходимо сразу определиться с терминами, чтобы не было путаницы.

Солнце и Солнечная система

Мы все знаем, как выглядит Солнце: большой горячий светящийся шар. И в данном случае зрение нас не обманывает: Солнце, как и другие звезды, представляет собой огромный шар из газа, который горит и согревает все вокруг.

К счастью для Земли, оно расположено на значительном расстоянии от нашей планеты. Почему к счастью? Да потому что, будь оно ближе, жизни на Земле не существовало бы — все бы просто сгорело от жара, исходящего от Солнца. А если бы оно было слишком далеко, все живые существа погибли бы от холода. Так что нам очень повезло с расстоянием до Солнца.

Описывать его размеры в цифрах бессмысленно — осознать такие масштабы сложно даже для взрослого человека. Как его представить? Можно попробовать на примере объяснить, что Солнце больше Земли (той самой Земли, на которой расположены города и страны, океаны и пустыни; на которой из одной страны в другую нужно лететь на самолете больше суток) в 109 раз. Это примерно как сравнить футбольный мяч с булавочной головкой. И это огромное Солнце мы видим на небе совсем небольшим. Значит, оно очень далеко.

Солнце — не единственная звезда во Вселенной. Сколько таких солнц — никто не знает. Астрономы изучают Космос не одно столетие, у них есть мощные приборы — телескопы и другая современная аппаратура, но ответа на эти вопросы у них нет.

Солнце образовалось около 5 миллиардов лет назад из гигантского газового облака. Тогда же началось и формирование Солнечной системы — планет, которые вращаются вокруг Солнца. Они образовались из «космического мусора» (пыли, газа, обломков метеоритов), как будто «спекаясь» под воздействием Солнца. Поэтому сначала они были раскаленными, но позже остыли.

В центре Солнечной системы находится Солнце, вокруг него движутся 8 планет, в том числе наша Земля. Все они разные по составу, величине, каждая движется по своему пути — он называется орбитой — на разном расстоянии от Солнца.

Помимо того, что планеты вращаются вокруг Солнца, они сами вращаются вокруг своей оси. Именно это сложное вращение приводит к смене времен года и времени суток. Мы знаем, что на Земле календарный год длится 365 дней, значит, оборот вокруг Солнца наша планета совершает за 365 дней. А оборот вокруг своей оси Земля делает за 24 часа — поэтому и сутки на Земле длятся 24 часа. На других планетах все по-другому. Чем дальше планета от Солнца, тем длиннее там год.

Разнообразие нашло отражение в том числе в названиях планет. Сейчас мы пользуемся именами, которые дали древние римляне в честь своих богов, но раньше, конечно, в каждой культуре планеты назывались по-своему. Интересно, что имена планетам Солнечной системы римляне давали не просто так, а исходя из их внешнего вида и особенностей.

Меркурий

Эта планета находится к Солнцу ближе всего. Она маленькая и «шустрая»: совершает оборот вокруг Солнца быстрее всех других планет. Поэтому ее назвали в честь римского быстроногого бога торговли.

Год длится на Меркурии всего 88 дней. Зато день очень длинный — более 58 суток — так неторопливо крутится эта планета вокруг своей оси. Это приводит к большой разнице в температуре «днем» и «ночью»: часть, обращенная к Солнцу, успевает прогреться до 427 градусов, зато другая сторона планеты остывает до -193.

Еще одна особенность Меркурия — у этой планеты практически нет атмосферы, то есть газового облака, которым окружены почти все планеты Солнечной системы. Именно атмосфера могла бы сделать перепады температуры менее резкими, но ее нет, поэтому здесь так жарко «летом» и так холодно «зимой». Конечно, никакая жизнь в таких условиях невозможна.

Венера

Эта планета по близости к Солнцу располагается между Меркурием и Землей. Она очень красивая и яркая, и ее можно увидеть даже в дневное время и без телескопа, поэтому ее называют Утренней звездой.

Венера названа в честь древнеримской богини любви и красоты.

Венеру часто называли «близнецом Земли» — она, действительно, похожа на нашу планету и размером, и массой, поэтому раньше считалось, что на ней может быть жизнь. Но нет: на Венере слишком жарко — около 450 градусов. Это самая горячая планета в Солнечной системе. Кроме того, в атмосфере Венеры практически нет кислорода, необходимого для жизни — вся планета окутана ядовитыми облаками из углекислого газа. Люди, конечно же, не смогли бы существовать в таких условиях; да и других признаков жизни здесь тоже не обнаружено.

Один год на Венере равен 224 дням на Земле, но там не бывает «зимних холодов» и вообще смены времен года — всегда царит жаркое лето.

Кстати, все планеты Солнечной системы двигаются в одну сторону, а Венера — в другую.

Земля

Планета Земля, на которой мы все живем, — третья по расстоянию от Солнца и пятая по величине.

Почему ей, как другим планетам, не дали имя какого-нибудь бога? Возможно, потому, что в древности считалось, что именно Земля является центром Вселенной, вокруг нее вращаются все остальные небесные тела, а сама Земля — не часть небес. Поэтому ее название переводится с англо-саксонского языка как «из грунта». Это название (английское Earth) известно с 1400 года.

Конечно, про Землю мы знаем гораздо больше, чем про все другие планеты Солнечной системы. Но и она таит в себе еще много тайн, которые пытаются раскрыть ученые.

Ближе всех небесных тел к Земле располагается ее естественный спутник — Луна. Она находится от Земли на таком расстоянии, что пригодна для исследований, поэтому в наше время мы уже много знаем про Луну: имеем образцы лунного грунта, данные о ее атмосфере, фотографии обратной стороны (Луна всегда повернута к Земле одной стороной). Более того, Луна — единственное небесное тело, на котором побывал человек. Первым ступил на Луну американский астронавт Нил Армстронг. Это случилось 21 июля 1969 года.

Сейчас изучение Луны продолжается, и даже есть планы по строительству в недалеком будущем обитаемых лунных баз на ее поверхности.

Марс

Следующая по удаленности от Солнца и самая «изученная» планета Солнечной системы после Земли. На Марс отправлены марсоходы, на орбите работают космические аппараты, благодаря чему мы смогли многое узнать об этой планете.

По размеру Марс значительно меньше Земли. Практически в два раза диаметр Марса меньше диаметра Земли — и также, в два раза, больше диаметра Луны.

Красноватый цвет планеты, из-за которого она получила имя древнеримского бога войны, вызван большим количеством оксида железа на поверхности.

Температура на Марсе очень низкая — в среднем -47 °C. Но, в отличие от Венеры, здесь бывают теплые и холодные периоды; летом в некоторых точках может потеплеть до 20 градусов днем — и похолодать ночью до -90 °С. Такую огромную разницу температур создают ветра и сильно разреженная атмосфера.

Продолжительность суток на Марсе 24 часа 39 минут 35 секунд. А год длится 669 марсианских солнечных суток (687, если считать в земных сутках — они на 40 минут короче).

На Марсе самые высокие горы и самые глубокие впадины из всех известных планет нашей системы. Также там расположены крупнейшие вулканы.

На Марсе есть вода. Из-за низких температур она существует в виде льда, но в последнее время ученые приходят к выводу о существовании подледных озер, в которых вода не замерзает. Это очень существенная информация, поскольку наличие воды — одно из важных условий для жизни на планете.

К сожалению, пока живых организмов на Марсе исследователи не нашли.

Хорошо изучены и два спутника Марса — Фобос и Деймос. Они совсем небольшие и расположены довольно близко к Марсу. Все это по космическим меркам, разумеется. Если сравнивать с Луной, то радиус Фобоса окажется в 158, а радиус Деймоса — в 290 раз меньше радиуса Луны. И по расстоянию: Луна расположена в 384 тыс. км от Земли; Деймос — в 23 тыс. км от Марса, а Фобос и вовсе «рядом»: в 9 тыс. км от Марса.

Юпитер

Самая крупная планета Солнечной системе. Она тяжелее Земли в 300 раз и в 11 раз больше по диаметру. Поэтому она и получила свое имя в часть главного римского бога.

День на Юпитере длится 10 земных часов, а год — 12 земных лет.

На Юпитере вообще нет твердой почвы — вся планета представляет собой сгусток газа. Это делает ее похожей больше на звезду, чем на планету. И правда, ученые считают, что если бы в атмосфере Юпитера было больше таких веществ, как водород и гелий, он превратился бы полноценную звезду.

У Юпитера 69 спутников, самые крупные из них — Европа, Ио, Каллисто и Ганимед. Они были открыты знаменитым астрономом Галилео Галилеем еще в 1610 году.

На современных фотографиях Юпитер выглядит очень затейливо: его поверхность представляет собой чередование темных и светлых зон, которые постоянно изменяют форму, цвет и местоположение. Оказывается, мы видим меняющуюся под влиянием мощных ветров атмосферу планеты, где светлые зоны — это облака замороженных частиц аммиака, а темные содержат различные химические элементы.

Выше облаков Юпитера очень холодно (около -145°C), но заметно «теплеет» по мере приближения к центру. Ядро Юпитера горячее поверхности Солнца — там более 24 000°C.

Знаменитой особенностью Юпитера является красное пятно, также постоянно меняющее цвет, размер и форму и хорошо различимое на фото планеты. Это не особенности рельефа, а гигантский ураган — его размер в три раза больше диаметра Земли, а скорость достигает 450 км в час.

Сатурн

Эта планета во многом похожа на Юпитер: она крупная (вторая по величине в Солнечной системе), не имеет твердой поверхности. Есть сходство и в составе атмосферы, и особенностях движения. Вероятно, поэтому планета и получила свое название: в римской мифологии Сатурн — отец Юпитера. Другая версия происхождения имени — «медлительность» планеты, совершающей полный оборот вокруг Солнца за 30 земных лет, а Сатурн в древнеримской мифологии — бог времени (или земледелия).

Вокруг своей оси Сатурн вращается довольно быстро: сутки на этой планете составляют 10 часов 33 минуты.

Главной особенностью Сатурна являются его кольца. Кольца — плотные образования изо льда, пыли и камней — есть у четырех газовых планет-гигантов, но у Сатурна они самые заметные. Эти кольца очень тонкие — при диаметре около 250 000 км их толщина меньше километра. Знаменитые кольца Сатурна были открыты астрономами в 1610 году, но до сих пор нет теории, объясняющей их образование.

Сатурн — наиболее удаленная от Земли планета из тех, которые еще можно увидеть без специальной аппаратуры.

Сейчас известно о 53 спутниках Сатурна, но есть основания полагать, что их больше.

На Сатурне бывает северное сияние. А еще на здесь наблюдались странные облака — почти правильной шестиугольной формы.

Как и на Юпитере, температура в верхних слоях атмосферы Сатурна очень низкая — до -175°C — и растет к центру, достигая 11 700°C в ядре. Сатурн, таким образом, сам вырабатывает энергию — даже больше, чем получает от Солнца.

Уран

Эта планета стала первой, о существовании которой люди узнали только после изобретения телескопа: ее открыл в 1781 году английский астроном Уильям Гершель. Чтобы не нарушать традиций, ее тоже назвали в честь бога, но не из римской, а из греческой мифологии. Уран — бог неба.

До официального открытия планету не раз наблюдали и даже фиксировали в своих записях астрономы, — правда, они считали ее тусклой звездой.

Масса Урана почти в 15 раз больше массы Земли.

Уран — самая холодная из всех планет Солнечной системы, хотя и не самая удаленная от Солнца (Нептун дальше). На этой планете зарегистрирована самая низкая температура: -224 °C.

У Урана нет твердой поверхности, но это и не только газ (как Сатурн и Юпитер): газообразная атмосфера этой планеты плавно переходит в жидкие слои, состоящие из смеси воды, аммиака и метана. Из-за низких температур это скорее лед, чем жидкость, поэтому астрономы называют Уран «ледяным гигантом».

День на Уране длится 17 земных часов, а год — 84 земных года.

У Урана 27 спутников.

Интересной особенностью этой планеты является ее положение: Уран вращается вокруг своей оси, как бы «лежа на боку». Из-за такого положения «времена года» на планете довольно необычные: 42 года «лета» и солнечного света в полушарии, направленном к Солнцу, — и непрерывная «полярная ночь» длиной в 42 года в противоположном полушарии. Потом полушария меняются.

Уран визуально кажется сине-зеленым из-за присутствия незначительного количества метана в атмосфере.

Нептун

Самая удаленная от Солнца планета — Нептун — была и открыта позже других, только в 1846 году. Причем не в результате наблюдений, а благодаря математическим расчетам. Планету назвали в честь римского бога — хозяина морей из-за голубого цвета, обусловленного присутствием в атмосфере метана.

Нептун — одна из самых больших в Солнечной системе планет, ее масса больше, чем у Земли, в 17,2 раза. По диаметру Нептун превосходит Землю почти в 4 раза.

Планета представляет собой шар из газа и льда, с каменистым ядром — по некоторым оценкам, ядро достигает размера Земли.

Сутки на Нептуне составляют около 16 часов, а год является самым длинным по сравнению с годом на остальных планетах: его продолжительность здесь составляет около 165 земных лет.

На Нептуне очень холодно: средняя температура — всего около -210°C.

Из всех планет Солнечной системы самая низкая температура зарегистрирована на Уране, но на спутнике Нептуна — Тритоне — зафиксировали температуру еще ниже: -235 °C. При том поверхность этого спутника вполне активна: на ней наблюдались извержения вулканов или гейзеров.

Всего вокруг Нептуна вращаются 14 спутников. Тритон — самый крупный из них — около 2700 км в диаметре.

Удаленность Нептуна от Земли сильно затрудняет исследование этой планеты. Единственный раз, когда исследовательское судно — космический зонд «Вояджер-2» — прошло на относительно близком расстоянии от Нептуна, был в 1989 году. И это «близкое расстояние» равнялось 5 тыс. км от поверхности планеты. Во время этих исследований удалось получить данные об атмосфере планеты, ее кольцах, спутниках. Но больше в ближайшем будущем запускать космические аппараты к Нептуну не планируется.

До недавнего времени считалось, что планет в Солнечной системе 9, а не 8. Девятой планетой называли Плутон. Он был открыт только в 1930 году, сравнительно недавно по меркам науки. Но позже ученые изменили его статус: Плутон называется теперь «карликовой планетой».

В космосе существуют не только планеты и звезды — мы окружены разными космическими телами: кометами, метеорами, астероидами, туманностями. Некоторые из них можно наблюдать даже без специальных приборов. Планеты и звезды постоянно меняют свое положение. Иногда планеты выстраиваются в одну линию — это называется «парадом планет». Завораживающее зрелище представляет собой комета, кажущаяся висящим шаром с огненным хвостом. К сожалению, кометы можно наблюдать не так часто, как хотелось бы.

Зато Луна почти всегда хорошо видна. И всегда выглядит по-разному: мы видим то серп, то круглый диск; она приближается и удаляется, бывает то ярче, то тусклее. При этом нужно помнить, что Луна светится не сама по себе: ее сияние — это отражение света Солнца.

Курсы по географии для детей 6-13 лет

На онлайн-курсе «Удивительная планета» знакомим детей с важнейшими местами России и стран мира в увлекательном формате через игры, истории и загадки

узнать подробнее

Сезоны года на Земле — урок. География, 5 класс.

Смена сезонов года на Земле происходит по следующим причинам:

• вращение Земли вокруг Солнца;
• постоянный угол наклона оси Земли к её орбите.

 

Дни весеннего и осеннего равноденствия

 

 

Началом астрономической весны на Земле считают \(21\)  марта, а астрономической осени — \(23\)  сентября. В эти дни планета расположена так, что в полдень (\(12\) часов дня) на экваторе Солнце находится в зените. Северное и Южное полушария освещены одинаково. Продолжительность дня и ночи на всей планете одинакова. \(21\)  марта называют днём весеннего равноденствия, а \(23\)  сентября — днём осеннего равноденствия.

Дни летнего и зимнего солнцестояния

 

Астрономическое лето в Северном полушарии наступает \(22\)  июня, в это время в Южном — астрономическая зима. Земля находится в таком положении, что Северный полюс максимально повёрнут к Солнцу. Северное полушарие освещается больше, чем Южное. Солнце в этот день находится в зените над Северным тропиком. \(22\)  июня называют днём летнего солнцестояния. Этот день в Северном полушарии — самый продолжительный, а в Южном — самый короткий.

 

 

\(22\) декабря в Северном полушарии наступает астрономическая зима, в Южном — астрономическое лето. Земля обращена к Солнцу Южным полюсом. В полдень Солнце находится в зените над Южным тропиком. \(22\) декабря называется днём зимнего солнцестояния. Этот день в Южном полушарии — самый продолжительный, а в Северном — самый короткий.

 

Высота Солнца на горизонтом в различные сезоны года зависит от того, какое место Земля занимает на своей орбите и угла земной оси.

 

Высота Солнца над горизонтом в Северном полушарии

 

Угол падения солнечных лучей на земную поверхность увеличивается от полюсов к экватору. Количество тепла и света зависит от угла падения солнечных лучей. Больше их получает территория, на которую солнечные лучи падают под прямым углом.

Астраномія. Планеты

По видимым движениям планеты делятся на две группы – нижние (Меркурий и Венера) и верхние (все остальные, кроме Земли).

Прохождение Венеры по диску Солнца 8 июня 2004

Видимое движение Марса в созвездии Водолея в 2003 году

Нижние планеты не отклоняются далеко от Солнца (Меркурий – на 18–28°, Венера – на 45–48°). Верхние планеты отходят от Солнца на 180°. Видимые движения нижних планет происходят следующим образом. В момент наилучшей вечерней видимости Венера находится в восточной элонгации (в наибольшем угловом удалении от Солнца к востоку). Затем Венера движется попятным движением (с востока на запад) и приближается к Солнцу, проходит между Солнцем и Землёй (нижнее соединение). Затем Венера продолжает двигаться попятным движением и достигает западной элонгации (момента наилучшей утренней видимости), где нижняя планета останавливается. Далее планета двигается прямым движением (с запада на восток), проходит за Солнцем (верхнее соединение) и опять достигает восточной элонгации.

Your browser does not support the video tag. Прохождение Венеры по диску Солнца

Аристотель(384 – 322 до н.э.)

Клавдий Птолемей(около 87 – 165)

Гелиоцентрическую концепцию устройства мира предложил ещё Аристотель. Его космология была основана на следующих положениях: 1. Земля шарообразна и находится в центре Вселенной; 2. Земля неподвижна; 3. Звёзды также неподвижно укреплены на небе и обращаются вместе с ним; 4. Вселенная состоит из ряда концентрических сфер, которые двигаются с различными скоростями и приводятся в движение крайней сферой неподвижных звёзд; 5. В частности, «блуждающие светила» (т.е. планеты) движутся по семи концентрическим кругам. Для объяснения видимых движений Солнца, Луны, звёзд и планет древнегреческий учёный Клавдий Птолемей на основе представлений Аристотеля о геоцентрической системе мира в труде «Альмагест» разработал метод расчёта положения планет: планета движется с постоянной скоростью по окружности (эпициклу), центр которой, в свою очередь, с постоянной скоростью движется по другой окружности (деференту). В центре деферента находится неподвижная Земля.

Эпицикл и деферент

Система мира по Аристотелю и Клавдию Птолемею

Геоцентрическая система мира была общепризнанной в течение почти 1,5 тысяч лет, однако к середине второго тысячелетия нашей эры точность астрономических наблюдений и измерений была такова, что потребовалось введение нескольких эпициклов для каждой из планет. Система расчётов становилась всё более и более запутанной. Этот и некоторые другие факторы привели к появлению новой системы мира – гелиоцентрической. В труде «Об обращениях небесных сфер» (1543) Николай Коперник разработал гелиоцентрическую систему мира:

Николай Коперник(1473 – 1543)

1. В центре мира находится Солнце; 2. Шарообразная Земля вращается вокруг своей оси и это вращение объясняет кажущееся суточное движение всех светил; 3. Земля, как и другие планеты, обращается вокруг Солнца по окружности, и это обращение объясняет видимое движение Солнца среди звёзд; 4. Все движения представляются в виде равномерных круговых движений; 5. Кажущиеся прямые и попятные движения планет принадлежат не им, а Земле.

К объяснению прямого и попятного движения нижних планет

В результате анализа наблюдательных данных Коперник пришёл к выводу, что все планеты, в т. ч. и Земля, движутся вокруг Солнца примерно в одной плоскости. Луна движется вокруг Земли и, как спутник, вместе с Землёй – вокруг Солнца. Т. к. Меркурий и Венера (нижние планеты) в видимых движениях не отходят далеко от Солнца, то их орбиты расположены ближе к Солнцу, чем орбита Земли. Чем дальше внутренняя планета отходит от Солнца, тем больше радиус её орбиты. Остальные планеты (Марс, Юпитер и Сатурн – верхние планеты) обращаются вокруг Солнца на более далёком расстоянии, чем Земля. Чем медленнее движется внешняя планета, тем дальше она расположена от Солнца.

Тихо Браге (1546 – 1601)

Первоначально гелиоцентрическая система мира Коперника была воспринята только как более удобный способ расчёта положений планет, однако в последствии выяснилось, что она резко противоречит представлениям католической церкви об устройстве мира. В результате этого гелиоцентрическая система мира Коперника оказалась под запретом.

К объяснению прямого и попятного движения верхних планет

В конце XVI века Тихо Браге предложил свою компромиссную гео-гелиоцентрическую систему мира, которая представляла собой комбинацию учений Птолемея и Коперника: Солнце, Луна и звёзды вращаются вокруг неподвижной Земли, а все планеты и кометы — вокруг Солнца. С расчётной точки зрения эта модель ничем не отличалась от системы Коперника, однако имела одно важное преимущество, особенно после суда над Галилеем: она не вызывала возражений у инквизиции. Прямое доказательство движения Земли вокруг Солнца (аберрация света) появилось только в 1727 году, но фактически система Браге была отвергнута большинством учёных ещё в XVII веке как неоправданно и искусственно усложнённая по сравнению с системой Коперника-Кеплера.

Конфигурации нижних и верхних планет. Нижняя планета: V1 – восточная элонгация; V3 – западная элонгация; V2 – нижнее соединение; V4 – верхнее соединение. Верхняя планета: М1 – восточная квадратура; М3 – западная квадратура; М2 – соединение; М4 – противостояние

Условия наблюдения небесных тел с поверхности Земли (прежде всего планет и Луны) зависит от их положения по отношению к Земле и Солнцу. Различные взаимные расположения планет (и Луны) относительно Земли (Т) и Солнца (С) называют конфигурациями.

Гелиоцентрические и геоцентрические долготы

Положение небесных тел на орбите задается их геоцентрическими (обозначаются λ) и гелиоцентрическими (обозначаются обычно l – для планет и L – для Земли) долготами, отсчитываемыми от направления на точку весеннего равноденствия. В этом случае основные конфигурации могут быть легко описаны соотношениями между этими координатами. Так, для разных конфигураций нижних планет разность (l – L) равна: V₁ → 270° + θ, V₂ → 0°, V₃ → 90° — θ, V₄ → 180°, где θ – угол наибольшего видимого отклонения планеты от Солнца (для Венеры θ = 45–48°, а для Меркурия θ = 18–28°). Для верхних планет, соответственно, разность (l – L) равна: М₂ → 180°, М₄ → 0°. Синодическим периодом обращения (S) планеты называется промежуток времени между двумя её последовательными одноимёнными конфигурациями. Сидерическим, или звёздным, периодом обращения (T) планеты называется промежуток времени, за который планета совершает один полный оборот вокруг Солнца. Сидерический период обращения Земли называется звёздным годом (T_T). Непосредственно из наблюдений с Земли можно определить только T_T и синодические периоды планет. Периоды S, T и T_T связаны уравнением синодического движения: если ω = 360°/T – угловое смещение планеты за сутки, ω_T = 360°/T_T – угловое смещение Земли за сутки, то Δω = |ω – ω_T| – видимое угловое смещение планеты за сутки, и 1/S = |1/T – 1/T_T|. Характерным примером конфигураций является противостояние, когда верхняя планеты (Марс, Юпитер и т. д.) и Земля находятся на одной прямой с Солнцем с одной стороны от него. Причем, для случая нахождения Земли в этот момент в афелии, а планеты (например, Марса) в перигелии расстояние между ними будет минимально. Так, для Марса по отношению к Земле все противостояния, при которых расстояние между этими планетами не превышает 0,4 а. е ., называются великими. Последнее из великих противостояний произошло в конце августа 2003 года. Все планеты движутся по орбитам в прямом направлении вокруг Солнца (с запада на восток, или против часовой стрелки, если смотреть на Солнечную систему со стороны северного полюса эклиптики). Однако видимое движение планет является петлеобразным, поскольку для наблюдателя оно определяется наложением двух движений – Земли и планеты. Если нижние планеты движутся по своим орбитам быстрее Земли, то верхние, наоборот, медленнее. Поэтому вблизи противостояния для земного наблюдателя, который движется быстрее, верхняя планета будет казаться движущейся в направлении, противоположном прямому, т. е. с востока на запад или, как говорят, попятно. Нижние планеты, когда они проходят по отношению к Земле перед Солнцем, тоже для нас будут видны как совершающие попятное движение.

Парад планет 3 марта 1999. Самая нижняя к горизонту планета – Меркурий. Следующие планеты – Юпитер, Венера и Сатурн. Все планеты расположены вдоль эклиптики. Видно, что плоскость эклиптики почти перпендикулярна линии горизонта на широте Гавайских островов в это время года

Длина дуги попятного движения планеты для круговой орбиты определится выражением ψ = (360° – 2θ₀) – 2nτ, где n – среднее суточное движение планеты, 2τ – продолжительность понятного движения в сутках, θ₀ – элонгация (угол видимого с Земли отклонения планеты от Солнца) планеты, tgθ₀ = a sinφ₀/(a cosφ₀ + 1), θ₀ где а – радиус орбиты в астрономических единицах. Угол φ₀ находится из формулы: cosφ₀ = (na² + n₁²)/(a(n + n₁)), где n₁ и n – среднее суточное движение Земли и планеты, соответственно. Среднее суточное движение планет определяется из соотношения n = 360°/T. Под парадом планет понимают астрономическое явление, при котором несколько планет Солнечной системы находятся в секторе с углом раствора не более 30°. Объяснение видимых движений планет и других небесных тел осложняется тем, что все эти движения наблюдаются с Земли, о характере движения которой не указывает ничто в наблюдениях небесных и земных явлений.

Земля будет ближе всего к Солнцу 2 января 2021 года | Сегодня вечером

Карикатура сверху через Сару Циммерман в Unearthed Comics.

Наша планета Земля приблизится к Солнцу в 2021 году 2 января в 13:51 UTC. В часовых поясах США это 2 января в 8:51 по восточному времени, 7:51 по центральному времени, 6:51 по горному времени, 5:51 по тихоокеанскому времени, 4:51 по аляскинскому времени и 3:51 по гавайскому времени. Время. Переведите UTC на свое время.

Астрономы называют эту знаменитую точку на эллиптической орбите Земли вокруг перигелия Солнца, от греческих корней peri , что означает около и гелиоса , что означает Солнца .

Лучший новогодний подарок! Лунный календарь EarthSky на 2021 год

В ближайшей точке Земля колеблется в пределах 91 399 453 миль (147 093 162 км) от Солнца. Это в отличие от шести месяцев, когда Земля достигнет афелия — своей самой удаленной точки — 5 июля 2021 года. Тогда мы будем на расстоянии 94 510 889 миль (152 100 533 км) от Солнца.

Наша планета Земля приближается к Солнцу каждый год в начале января. Но в этом году, в 2021 году, Луна пролетит перед созвездием Льва и Льва в начале января 2021 года.

Другими словами, Земля находится примерно на 5 миллионов километров ближе к Солнцу в начале января, чем в начале июля. Так всегда бывает. Земля находится ближе всего к Солнцу каждый год в начале января, когда в Северном полушарии зима.

Мы наиболее далеко от Солнца в начале июля, летом в Северном полушарии.

Источник: Земля Фреда Эспенака в перигелии и афелии, 2001–2100 гг.

Изображение предоставлено НАСА.

Итак, вы видите, что между перигелием и афелием нет большой разницы в расстоянии.Орбита Земли почти круглая. Таким образом, не наше расстояние от Солнца, а наклон оси нашего мира создает зиму и лето на Земле.

Зимой ваша часть Земли отклонена на от Солнца. Летом ваша часть Земли наклонена на градусов по направлению к солнцу. Днем максимального наклона к солнцу или от него является декабрьское или июньское солнцестояние.

Хотя и не отвечает за времена года, самые близкие и самые дальние точки Земли от Солнца влияют на сезонные длины .Когда Земля в течение года приближается к Солнцу ближе всего, как сейчас, наш мир движется по орбите вокруг Солнца быстрее всех. Земля сейчас движется со скоростью почти 19 миль в секунду (30,3 км / сек) — движется примерно на 0,6 мили в секунду (1 км / сек) быстрее, чем когда Земля находится дальше всего от Солнца в начале июля. Таким образом, зима в Северном полушарии и — одновременно — лето в Южном полушарии — самые короткие сезоны, поскольку Земля устремляется от декабрьского солнцестояния к мартовскому равноденствию.

В Северном полушарии летний сезон (июньское солнцестояние — сентябрьское равноденствие) длится почти на пять дней дольше, чем наш зимний сезон.И, конечно же, соответствующие сезоны в Южном полушарии противоположны. Зима в Южном полушарии почти на пять дней длиннее лета в Южном полушарии.

Это все из-за формы орбиты Земли. Форма — эллипс, похожий на круг, на который кто-то сел и раздавил. Эллиптическая форма орбиты Земли вызывает изменение продолжительности времен года и приближает нас к Солнцу в январе.

Изображение предоставлено Dna-webmaster.

Итог: в 2021 году ближайшая точка Земли к Солнцу — перигелий — наступит 2 января в 13:51 по всемирному времени (в 8:51 a.м. CST).

Связаны ли декабрьское солнцестояние и январский перигелий?

Планисфера практически незаменима для начинающих звездочетов. Закажите свою Planisphere EarthSky сегодня!

Брюс МакКлюр

Просмотр статей

Об авторе:

Брюс МакКлюр работал ведущим автором популярных страниц журнала «Сегодня вечером» на EarthSky с 2004 года.Он страстный поклонник солнечных часов, чья любовь к небу привела его к озеру Титикака в Боливии и плаванию в Северной Атлантике, где он получил сертификат астрономии в Школе океанского парусного спорта и навигации. Он также пишет и ведет общественные астрономические программы и программы планетариев в своем доме в северной части штата Нью-Йорк и вокруг него.

Sky Tellers — Сезоны

Мероприятия SkyTellers Seasons для детей младшего возраста
См. Также: мероприятия и ресурсы «Сезоны средней школы»

О наших временах года

Что вызывает наши времена года?
У нас есть сезоны, потому что ось Земли — воображаемая линия, проходящая через Землю и вокруг которой вращается — наклонена.Он наклонен примерно на 23,5 градуса относительно плоскости нашей орбиты (эклиптики) вокруг Солнца. Когда мы вращаемся вокруг Солнца, наша ось всегда указывает на одно и то же фиксированное место в космосе. Наша северная ось указывает почти прямо на Полярную звезду, Полярную звезду.

На этом снимке Земля изображена сбоку, вращаясь вокруг Солнца. Ось наклонена и указывает на Полярную звезду независимо от того, где Земля находится на своей орбите.Из-за этого меняется распределение солнечных лучей. В июне, летом в северном полушарии, солнечные лучи и тепло достигают северного полюса. В декабре, зимой в северном полушарии, северный полюс отклонен от падающего солнечного света.

«Фиксированный» наклон означает, что во время нашей орбиты вокруг Солнца каждый год разные части Земли получают солнечный свет в течение разного периода времени. Это также означает, что угол , под которым солнечный свет падает на разные части поверхности Земли, меняется в течение года.Солнечный свет, падающий на поверхность под углом, «распространяется» по более широкой области по сравнению с солнечным светом, падающим перпендикулярно поверхности Земли. Области, которые получают больше рассеянного солнечного света, получают меньше энергии от нашего Солнца. Все эти факторы в совокупности определяют годовой цикл смены времен года на Земле!

На части нашей орбиты северная половина Земли наклонена на к Солнцу. В северном полушарии сейчас лето; Есть более продолжительные периоды дневного света, Солнце находится выше в небе, и солнечные лучи падают на поверхность более прямо, давая нам более высокие температуры.Северный полюс светит постоянным дневным светом!

Когда северная половина Земли наклонена к Солнцу, южное полушарие наклонено. Люди в южном полушарии испытывают более короткую продолжительность дня и более низкие температуры зимы.

Зимой в северном полушарии наша северная ось продолжает указывать на Полярную звезду, но, поскольку мы двигались по орбите вокруг Солнца, наше северное полушарие теперь направлено от нашего Солнца.Северный полюс полностью темный, а в других местах в северном полушарии наблюдается более короткая продолжительность дня и более низкие температуры зимой, поскольку Солнце проходит по нижней дуге на южном небе, а солнечные лучи падают на поверхность под меньшим углом. Когда в северной половине Земли зима, в южном полушарии, наклоненном к нашему Солнцу, бывает лето.

Осенью и весной в некоторых местах на Земле наблюдаются похожие, более мягкие условия. Земля переместилась в такое положение на своей орбите, где ее ось более или менее перпендикулярна падающим лучам Солнца.Продолжительность светового дня и темноты более равномерно распределена по всем широтам земного шара.

Какой не вызывает смены сезонов ?
Сезоны равны , а не из-за того, насколько далеко Земля от нашего Солнца. Орбита Земли вокруг нашего Солнца имеет слегка эллиптическую траекторию (очень небольшую!), И Солнце находится не точно в центре эллипса. Это означает, что в течение года Земля иногда находится дальше от нашего Солнца, а иногда и ближе, но разница небольшая (не так для некоторых других планет!).Земля находится ближе всего к нашему Солнцу в январе (перигелий) и дальше всего в июле (Земля находится на расстоянии 147,5 миллионов километров от Солнца, когда достигает афелия). Если бы расстояние было самым важным фактором, у всей Земли было бы лето в январе, когда мы ближе всего к нашему Солнцу, и зима в июле, когда мы дальше всего!

Что такое солнцестояния и равноденствия?
Солнцестояние происходит, когда ось Земли направлена ​​прямо к нашему Солнцу.Это происходит дважды в год на орбите Земли. Около 21 июня северный полюс наклонен на 23,5 градуса к нашему Солнцу, а в северном полушарии наступает летнее солнцестояние, самый длинный день в году в северном полушарии. В тот же день южное полушарие наклонено на 23,5 градуса на от нашего Солнца на градусов, а в южных регионах Земли наступает самый короткий день в году — зимнее солнцестояние.

Второе солнцестояние происходит 21 или 22 декабря, когда северный полюс наклоняется на 23 °.5 градусов от нашего Солнца , южный полюс наклонен к нему. Это самый короткий день в году в северном полушарии — период зимнего солнцестояния в северном полушарии.

Дважды в год во время равноденствий («равных ночей») земная ось не направлена ​​к нашему Солнцу, а перпендикулярна падающим лучам. Во время равноденствий каждое место на нашей Земле (кроме крайних полюсов) испытывает 12 часов дневного света и 12 часов темноты. Весеннее равноденствие наступает в северном полушарии 21 или 22 марта (осеннее равноденствие в южном полушарии).22 или 23 сентября знаменует собой осеннее или осеннее равноденствие в северном полушарии.

Когда Земля вращается вокруг нашего Солнца, положение ее оси относительно Солнца изменяется. Это приводит к изменению наблюдаемой высоты нашего Солнца над горизонтом. В любом данном месте на Земле, наше Солнце следует летом более высоко над горизонтом, а зимой — более низко. Весной и осенью он прокладывает промежуточный путь. Это означает, что нашему Солнцу требуется больше времени, чтобы пересечь небо летом, и меньше времени зимой.Этот эффект усиливается по мере продвижения к полюсам; люди, живущие вблизи экватора, испытывают лишь небольшие изменения дневного света в течение года. Изменение более радикальное по отношению к полюсам.

Во время летнего солнцестояния в северном полушарии Земля наклонена так, что солнечные лучи падают перпендикулярно поверхности в Тропике Рака (23,5 градуса северной широты, что соответствует наклону оси Земли). В (солнечный) полдень наше Солнце находится прямо над головой в этом месте (и на уменьшающейся высоте над горизонтом к северу и югу от Тропика Рака).В местах к северу наше Солнце будет в самом высоком положении над горизонтом, и ему потребуется больше всего времени, чтобы пересечь небо. Во всех северных локациях световой день более 12 часов. Во всех южных районах световой день составляет менее 12 часов. Места за Полярным кругом (к северу от 66,5 градуса широты; 90 градусов без наклона оси Земли) получают 24 часа солнечного света. В местах ниже Северного полярного круга (66,5 градуса южной широты) 24 часа темноты.

http://www.geog.ouc.bc.ca/physgeog/contents/6h.html
Во время летнего солнцестояния в северном полушарии область «выше» полярного круга (выше 66,5 градуса северной широты) получает 24 часа дневного света, в то время как южный полярный регион находится в полной темноте.

Во время зимнего солнцестояния в северном полушарии падающие солнечные лучи перпендикулярны тропику Козерога в точке 23.5 градусов южной широты. Путь Солнца является самым низким над горизонтом в местах к северу от экватора, и в этих регионах самый короткий день в году. Между зимним и летним солнцестоянием световой день увеличивается, поскольку Земля продолжает вращаться по орбите вокруг Солнца.

Во время равноденствий солнечный свет падает перпендикулярно поверхности на экваторе Земли. Во всех местах на Земле, независимо от широты, 12 часов светового дня и 12 часов темноты. Весеннее равноденствие знаменует переход от 24 часов темноты к 24 часам дневного света на полюсах Земли .В этих экстремальных местах наше Солнце движется над горизонтом во время весеннего равноденствия и не опускается ниже горизонта до осеннего равноденствия.

Есть ли на других планетах времена года?
Да! Другие планеты в нашей солнечной системе переживают времена года по той же причине, что и Земля; их ось вращения наклонена. Однако некоторые планеты, такие как Марс и Плутон, имеют эллиптические орбиты, что приводит к более резким изменениям расстояния от Солнца, когда они вращаются вокруг него.Это, в сочетании с осевым наклоном, вызывает большие сезонные колебания.

Уран имеет экстремальный наклон в 82 градуса. Урану требуется почти 84 земных года, чтобы совершить почти круговой путь вокруг Солнца. Наклон означает, что полюс каждого полушария почти напрямую подвергается воздействию солнечных лучей во время летнего солнцестояния, а противоположное полушарие находится в постоянной темноте. Учитывая длительный период обращения Урана по орбите, это означает 20-летнюю зиму или лето!

	Продолжительность года (дни)	Наклон оси вращения (градусы)	Начало весны	Начало лета	Начало осени	Начало зимы
Меркурий	88	<1	н / д	н / д	н / д	н / д
Венера	224.7	2,6 или 1,77	н / д	н / д	н / д	н / д
Земля	365,25	23,4	20 марта 2018 г.	21 июня 2018 г.	22 сентября 2018 г.	21 декабря 2018
Марс	687	25,2	23 марта 2019 г.	8 октября 2019 г.	8 апр.2020 г.	2 сен.2020 г.
Юпитер	4331	3.1	н / д	н / д	н / д	н / д
Сатурн	10 747	26,7	2009	2017	2025	2032
Уран	30 589	97,8	2050	2072	2007	2030
Нептун	59 800	28.3	2046	2087	2128	2005

* Летнее солнцестояние — это время, когда северный полюс планеты наклонен к Солнцу.
По данным за 1990 год.

Так Солнце движется по небу в течение года

Фотография Солнца, сделанная в одно и то же время каждый день, даст визуальную картину, представленную здесь… [+] известная как аналемма. Форма, похожая на фигуру восьмерки, обусловлена ​​различными факторами орбиты Земли в космосе.

Сезар Канту / AstroColors

В любое время суток вы теоретически можете настроить камеру, чтобы делать снимки ландшафта, который охватывает видимое положение Солнца на небе. Если вы вернетесь на следующий день в то же время, через 24 часа, вы обнаружите, что Солнце очень незначительно изменило свое положение. Если бы вы делали это каждый день в течение всего года, вы бы обнаружили две важные вещи:

1. Солнце наконец-то вернулось бы в свою исходную точку, поскольку Земля вернулась в ту же точку своей орбиты, что и год назад.
2. Обведенная вами фигура будет выглядеть как восьмерка с одной петлей больше другой: форма, известная как наша аналемма.

Тот факт, что Земля обращается вокруг Солнца один раз в год, объясняет первую часть. Но движение Солнца в его особой форме аналеммы происходит по ряду глубоких причин. Давайте выясним почему.

Земля на орбите вокруг Солнца, показана ее ось вращения. Все миры в нашей солнечной системе … [+] имеют времена года, определяемые либо наклоном их осей, либо эллиптичностью их орбит, либо комбинацией того и другого.

Пользователь Викимедиа Tauʻolunga

Первым важным фактором видимого движения Солнца является тот факт, что Земля вращается вокруг Солнца, будучи наклоненной вокруг своей оси. Наклон оси Земли примерно на 23,5 ° гарантирует, что наблюдатели в разных местах будут видеть, как Солнце достигает более высокого или более низкого положения над горизонтом в течение всего года. Когда ваше полушарие наклонено к Солнцу, максимальное положение Солнца поднимется ближе к зениту, а когда ваше полушарие отделено плиткой, максимальное положение Солнца будет дальше от него.

Когда ваша половина мира наклонена к нашей родительской звезде, путь Солнца по небу кажется длиннее, поднимается выше и дает нам больше часов дневного света, чем в среднем. Наклон оси является причиной смены времен года на Земле и объясняет, почему существует такая разница в длине и характере дня во время летнего солнцестояния и зимнего солнцестояния.

Кажущийся путь Солнца по небу в день солнцестояния сильно отличается около экватора, на отметке 20… [+] градусов широты (слева) по сравнению с удалением от экватора на 70 градусах широты (справа). Из последнего местоположения Солнце никогда не видно во время зимнего солнцестояния, поскольку наклон оси больше, чем разность широты от полюса.

Пользователь Wikimedia Commons Tauʻolunga

В общем, по всей Земле Солнце, кажется, поднимается в восточной части неба, поднимается высоко над головой в экваториальном направлении, а затем опускается и садится на западе.Если вы живете:

• к югу от 23,5 ° южной широты июньское солнцестояние отмечает самый короткий и самый низкий путь Солнца по небу, а декабрьское солнцестояние отмечает самый длинный и самый высокий путь.
• к северу от 23,5 ° северной широты, декабрьское солнцестояние отмечает самый короткий и самый низкий путь Солнца по небу, а июньское солнцестояние отмечает самый длинный и самый высокий путь.
• между двумя тропиками (между 23,5 ° ю.ш. и 23,5 ° с.ш.) Солнце пройдет прямо над головой в течение двух дней, равноудаленных от одного солнцестояния.

Из любого места, если бы вы отслеживали положение Солнца в течение года — например, с помощью камеры-обскуры — это то, что вы бы увидели.

Наблюдаемый путь Солнца по небу можно отследить от солнцестояния до солнцестояния … [+] с помощью камеры-обскуры. Этот самый низкий путь — это зимнее солнцестояние, когда Солнце меняет курс от опускания ниже к восходящему выше по отношению к горизонту, в то время как самый высокий путь соответствует летнему солнцестоянию.

Регина Валкенборг / www.reginavalkenborgh.com

Но кажется, что Солнце не просто поднимается и опускается в небе симметричной формы. Время заката и восхода солнца меняется в течение года. Солнце достигает своей наивысшей точки в разные времена года, а не только в полдень каждый день.

Причина этого во многом связана со вторым основным фактором, влияющим на видимое движение Солнца в течение года: орбита Земли вокруг Солнца является эллиптической, а не круговой.

Обращение по эллипсу не означает, что Земля находится ближе или дальше от Солнца в определенных точках своей орбиты. Это также — согласно второму закону Кеплера — означает, что, когда Земля находится близко к Солнцу (перигелий), она обладает более высокой орбитальной скоростью, а когда Земля находится далеко от Солнца (афелий), она обладает меньшей орбитальной скоростью.

Планеты движутся по орбитам, которые они делают, стабильно из-за сохранения углового … [+] импульса. Не имея возможности получить или потерять угловой момент, они сколь угодно долго остаются на своих эллиптических орбитах.Земля приближается к Солнцу примерно каждые 3 января, а наиболее удаленно — в начале июля.

НАСА / Лаборатория реактивного движения

Само по себе это не будет иметь большого значения, но теперь нам нужно добавить еще один фактор: Земля не вращается вокруг своей оси один раз за 24 часа. Вместо этого Земля совершает полный оборот на 360 ° всего за 23 часа 56 минут; день занимает 24 часа, потому что эти дополнительные 4 минуты необходимы, чтобы «догнать» расстояние, которое Земля прошла по своей орбите вокруг Солнца.

В средний день, когда Земля движется вокруг Солнца со средней скоростью, 24 часа — это как раз то, что нужно. Но когда Земля движется медленнее (около афелия), 24 часа — это слишком много для Солнца, чтобы вернуться в то же положение, и поэтому кажется, что Солнце смещается медленнее, чем в среднем. Точно так же, когда Земля движется быстрее (около перигелия), 24 часов недостаточно для того, чтобы Солнце вернулось туда, откуда оно началось, и поэтому оно перемещается быстрее, чем в среднем.

Влияние эллиптической природы нашей орбиты (слева) и наклона оси (в центре) на положение Солнца… [+] в небе объединяются, чтобы создать форму аналеммы (справа), которую мы наблюдаем с планеты Земля.

Изображение, созданное Autodesk через Великобританию

Если бы нам приходилось бороться только с осевым наклоном, и наша орбита была бы идеальным кругом, путь, начертанный Солнцем в небе, был бы поистине идеальной восьмеркой: симметричной как относительно горизонтальной, так и вертикальной осей.

Если бы мы жили на неподвижной планете с эллиптической орбитой, путь Солнца по небу был бы просто эллипсом: эксцентриситет был бы единственным фактором, влияющим на движение Солнца.Это примерно то, что происходит на Юпитере и Венере, где осевые наклоны незначительны.

Но здесь, на Земле, у нас есть и эллиптическая орбита, и значительный наклон оси, поэтому оба эффекта значительны. В частности, когда мы их объединяем, мы сразу видим, почему наша аналемма выглядит как восьмерка, зажатая с одной узкой стороны.

Поскольку Земля вращается вокруг своей оси и вращается вокруг Солнца по эллипсу, видимое положение Солнца … [+], кажется, меняется изо дня в день в этой конкретной форме: аналемме Земли.

Джузеппе Донатиелло / flickr

Здесь, на Земле, перигелий происходит 3 января: всего через две недели после декабрьского солнцестояния. Поскольку наша планета движется с наибольшей скоростью около декабрьского солнцестояния, это делает «нижнюю» сторону аналеммы (из Северного полушария) намного больше, чем «верхняя» сторона, которая совпадает с афелием в начале июля и Июньское солнцестояние.

В общем, мы можем объединить эти эффекты, чтобы составить уравнение для того, где Солнце будет находиться в любой конкретный момент времени, если смотреть из любого места на Земле.Мы называем эту производную величину уравнением времени.

Уравнение времени определяется как формой орбиты планеты, так и ее осевым наклоном, а также … [+] как они выравниваются. В месяцы, ближайшие к июньскому солнцестоянию (когда Земля приближается к афелию, своему самому дальнему положению от Солнца), она движется наиболее медленно, поэтому этот участок аналеммы кажется сжатым, в то время как декабрьское солнцестояние, происходящее около перигелия, имеет удлиненную форму. .

Пользователь Wikimedia Commons Роб Кук

В общем, только наклон оси и эллиптичность определяют форму пути Солнца, если смотреть с Земли в одно и то же время каждый день.В этой форме зафиксирована аналемма Земли.

Но есть еще два фактора, определяющих точную ориентацию аналеммы. Один из них — ваше местоположение на Земле: наблюдатели из Северного полушария увидят небольшую петлю аналеммы, возникающую высоко в небе, и большую петлю, расположенную ниже в небе, в то время как наблюдатели Южного полушария увидят обратное.

Если вы фотографируете Солнце каждый день в полдень, ваша аналемма будет казаться совершенно вертикальной (слева)…. [+] До полудня (вверху справа) аналемма, кажется, вращается против часовой стрелки к горизонту, а после полудня она вращается по часовой стрелке относительно горизонта. Эти изображения являются дополнительным доказательством для всех сомневающихся, что Земля круглая.

Сидней Морнинг Геральд

Другой — в какое время суток вы делаете фотографии. Если вы делаете ежедневную фотографию:

• в полдень, когда Солнце находится на самом высоком уровне, аналемма будет казаться совершенно вертикальной.
На
• до полудня, до того, как Солнце достигнет своего наивысшего уровня, аналемма будет повернута против часовой стрелки от полуденного положения.
• после полудня, после того как Солнце достигнет своего пика, аналемма будет повернута по часовой стрелке из своего полуденного положения.

Изучив 52 объединенных изображения Сезара Канту, собранных в течение года, вы можете сказать, что он сфотографировал Солнце ближе к вечеру на своей широте в Мексике.

Кажется, что в течение 365-дневного года Солнце движется не только вверх и вниз по небу, как… [+] определяется наклоном оси, но вперед-назад, как определяется нашей эллиптической орбитой вокруг Солнца. Когда оба эффекта комбинируются, получается сжатая восьмерка, известная как аналемма. Представленные здесь изображения Солнца представляют собой отобранные 52 фотографии из наблюдений Сезара Канту в Мексике в течение календарного года.

Сезар Канту / AstroColors

Легко видеть, что самая верхняя точка соответствует летнему солнцестоянию, а самая низкая точка соответствует зимнему солнцестоянию, но нет особого астрономического значения для «точки пересечения» в аналемме Солнца, если смотреть с Земли.Эти даты приходятся примерно на 14 апреля и 30 августа и определяются только тем, как наши времена года, определяемые наклоном оси, совпадают с орбитой нашей планеты вокруг Солнца.

Если бы наши перигелий и афелий были выровнены с равноденствием, а не с солнцестоянием, у нас была бы каплевидная аналемма, а не восьмерка, как Солнце появляется с Марса! Аналемма — это красивая, естественная форма, которую Солнце вырисовывает с течением времени, создавая фигуру восьмерки, как того требует и наша орбита, и осевой наклон.Наслаждайтесь движением Солнца в нашем небе, ведь его уникальный космический пируэт обусловлен уникальным движением нашей планеты в космосе!

Астрономия Нового года.

Ура! Новый год!

Но что именно означает ?

Год — это, конечно, время, за которое Земля обращается вокруг Солнца, верно? Не совсем так. Это зависит от того, что вы подразумеваете под «годом» и как вы его измеряете. Это требует небольшого объяснения, поэтому, пока антацид растворяется в вашем желудке, чтобы вылечить излишки вчерашней ночи, сядьте поудобнее и позвольте мне рассказать вам историю года.

Круглый и круглый Она идет

На пути к внешней части Солнечной системы космический аппарат Rosetta сделал этот удивительный снимок Земли в виде полумесяца. Щелкните, чтобы заинтересоваться.

Изображение предоставлено: ESA © 2009 MPS для группы OSIRIS MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA

Давайте посмотрим на Землю издалека. Из нашей воображаемой точки в космосе мы смотрим вниз и видим Землю и Солнце. Земля движется по орбите вокруг Солнца.Конечно, думаете вы. Но как это измерить? Чтобы что-то двигалось, оно должно двигаться относительно чего-то другого. Что мы можем использовать в качестве критерия для измерения движения Земли?

Что ж, когда мы плывем в космосе, мы можем заметить, что нас окружают миллиарды красивых звезд. Мы можем их использовать! Поэтому мы отмечаем положение Земли и Солнца, используя звезды в качестве ориентиров, а затем смотрим и ждем. Некоторое время спустя Земля двигалась по большому кругу и вернулась туда, где она начиналась, по отношению к этим звездам.Это называется «сидерический год» ( sidus на латыни означает звезда). Как долго это длилось?

Допустим, мы использовали секундомер для измерения прошедшего времени. Мы увидим, что Земле потребовалось 31 558 149 секунд (некоторые люди любят округлять это как пи x 10 миллионов = 31 415 926 секунд, что является простым способом быть чертовски близко). Но сколько это дней?

Что ж, это вторая сложность. «День» — это время, за которое Земля совершает один оборот, но мы снова возвращаемся к этой проблеме измерения.Но, эй, мы однажды использовали звезды, давай сделаем это снова! Вы стоите на Земле и определяете день как время, которое требуется звезде, чтобы перейти от прямо над головой к прямо над головой снова: звездный день. Это занимает 23 часа 56 минут 4 секунды = 86 164 секунды. Но подождите секунду (звездную секунду?) — разве она не должна точно равняться 24 часам? Что случилось с этими 3 минутами 56 секундами?

Я боялся, что вы спросите об этом, но это оказалось важным.

Это потому, что 24-часовой день основан на движении Солнца по небу, а , а не звезд.В течение этих почти, но не совсем 24 часов Земля активно вращалась вокруг Солнца, поэтому она немного сместилась по своей орбите (примерно на градус). Если вы измеряете время, за которое Солнце обращается по небу один раз — солнечный день — , то занимает 24 часа, или 86 400 секунд. Это больше, чем звездный день, потому что Земля немного повернулась вокруг Солнца в течение этого дня, и Земле требуется несколько дополнительных минут, чтобы немного больше повернуться, чтобы «догнать» положение Солнца на небе.

Когда Земля вращается вокруг Солнца, ей нужно немного больше вращаться, чтобы наверстать упущенное в течение дня. Нажмите, чтобы зародить.

Изображение предоставлено Ником Штробелем

Диаграмма с прекрасного сайта Ника Штробеля Astronomy Notes (показанная здесь; щелкните, чтобы развернуть) помогает объяснить это. Видите, как Земля должна вращаться немного дольше, чтобы Солнце оказалось в той же части неба? Эти дополнительные 3 минуты 56 секунд — разница между солнечным и звездным днем.

Итак, у нас есть год 31 558 149 секунд. Если мы разделим это на 86 164 секунды в день, мы получим 366 256 дней в году.

Подождите, это не похоже. Вы всегда читали, что это 36 5 0,25 дней в году, верно? Но это первое число, 366,256, представляет собой год из звездных дней. В солнечных дней вы разделите секунды в году на 86400, чтобы получить 365,256 дней.

Уф! Это число звучит правильно. Но на самом деле оба числа верны.Это просто зависит от того, какую единицу вы используете. Это все равно, что сказать, что длина чего-то составляет 1 дюйм и 2,54 сантиметра. Оба верны.

Сказав все это, я должен признать, что число 365,25 это , а не на самом деле. Это обман. Это действительно означает , среднее значение или средний солнечный день. Солнце — не точечный источник, это диск, поэтому вам нужно измерить солнечный день, используя центр Солнца, с поправкой на различия в движении Земли, когда она вращается вокруг Солнца (потому что на самом деле это не круг, это эллипс ) и и и.В конце концов, солнечный день на самом деле является просто средней версией дня, потому что фактическая длина дня меняется каждый, ммм, день.

Солнце взошло под любым другим именем

Еще не запутались? Да, я тоже. Трудно все уследить. Но вернемся к году: тот год, который мы измерили, был звездным годом. Оказывается, это не единственный способ измерить год.

Вы можете, например, измерить его от точного момента весеннего равноденствия — определенного времени года, когда Солнце пересекает экватор Земли в марте — в один год до весеннего равноденствия в следующем.Это называется тропическим годом. Но какого черта вы хотите использовать , а не ? Ах, из-за интересной проблемы! Подсказка:

Земля прецессирует! Это означает, что во время вращения он очень слегка раскачивается, как волчок, когда он замедляется. Колебание Земли означает, что направление земной оси в небе меняется с течением времени. Он делает большой круг, и на одно колебание уходит более 20 000 лет. Прямо сейчас ось Земли указывает довольно близко к звезде Полярная звезда, но через несколько сотен лет она будет заметно отличаться от Полярной звезды.

Подобно колебанию вершины, ось Земли меняет ориентацию, что называется «прецессией».

Помните также, что наши времена года зависят от наклона Земли. Из-за этого медленного колебания тропический год (от сезона к сезону) не совсем соответствует звездному году (с использованием звезд). Тропический год немного короче, примерно на 21 минуту. Если бы мы не учли это, то каждый год сезон наступал бы на 21 минуту раньше. В конце концов, в августе у нас будет зима, а в декабре — лето! Это нормально, если вы находитесь в Австралии, но в Северном полушарии это вызовет панику, беспорядки, публикацию комментариев заглавными буквами и т. Д.

Так как же объяснить эту разницу и не позволить временам года блуждать по всему календарю? Легко: вы принимаете тропический год в качестве стандартного года. Готово! Вы должны выбрать или способ измерения года, так почему бы не тот, который сохраняет времена года более или менее там, где они есть сейчас? Это означает, что кажущееся время восхода и захода звезд со временем меняется, но на самом деле астрономы — единственные, кого это волнует, и, если не преувеличивать , они очень умные люди.Они знают, как компенсировать.

Ладно, а где мы были? О да, наш стандартный год (также называемый по григорианскому календарю годом) — это тропический год, и он состоит из 365,25 средних солнечных дней (на самом деле большую часть времени), каждый из которых длится 86400 секунд, примерно так же, как тебя всегда учили. Таким образом, весеннее равноденствие всегда бывает около 21 марта каждого года.

Одолжи мне свой год

Но есть и другие «годы».Помните, Земля вращается вокруг Солнца по эллипсу. Когда он находится ближе всего к Солнцу, мы называем это перигелием (в 2013 году это будет завтра, 2 января, и у меня тоже будет сообщение об этом, не бойтесь). Если вы измеряете год от перигелия до перигелия (называемый аномальным годом, старый термин, используемый для описания формы орбиты), вы получите еще одно другое число! Это связано с тем, что ориентация орбитального эллипса Земли изменяется из-за притяжения других планет, и эллипсу требуется около 100 000 лет, чтобы один раз повернуться относительно звезд.Кроме того, это не гладкий эффект, поскольку положения планет меняются, иногда давя на нас сильнее, иногда не так сильно. Средняя продолжительность аномального года составляет 31 558 432 секунды или 365,26 дня. Вы спросите, что это такое в звездные дни? Ответ: мне все равно. Посчитайте сами.

Посмотрим, что еще? Ну, есть куча лет, основанная также на Луне и положении Солнца относительно нее. Есть идеальные годы, если использовать чистую математику с упрощенными исходными данными (например, безмассовая планета, которой нет других планет Солнечной системы).Существует также юлианский год, который представляет собой год, состоящий из 365,25 дней (это будут солнечные дни продолжительностью 86 400 секунд). Астрономы фактически используют это, потому что это упрощает вычисление времени между двумя событиями, разделенными многими годами. Я использовал их в своем докторском исследовании, потому что я наблюдал, как объект исчезает в течение нескольких лет, и это сделало жизнь намного проще.

С чего начать?

Еще одно. У нас все эти разные годы, и мы решили использовать тропический год для наших календарей, и это хорошо.Но вот вопрос: с чего начать?

Единственное, о чем я жалею о переходе на цифровые одометры.

Изображение предоставлено: Джо Шлаботник на Flickr

В конце концов, орбита Земли представляет собой эллипс, у которого нет ни начала, ни конца. Он просто продолжается. Но есть — это некоторых особых точек на орбите, и мы могли бы их использовать. Например, как я упоминал выше, мы могли бы использовать перигелий, когда Земля находится ближе всего к Солнцу, или точку весеннего равноденствия.Это реальные физические события, которые имеют четко определенное значение и время.

Проблема, однако, в том, что календарный год не совпадает с ними. Дата перигелия меняется из года в год из-за нескольких факторов (в том числе, среди прочего, Луны и того факта, что мы должны добавлять високосный день каждые четыре года, как мы это делали в этом году). В 2012 году перигелий был 5 января, а в 2013 году — 2 января. То же самое и с равноденствием: оно может колебаться с 20 по 21 марта. Это делает использование орбитальных маркеров жестким стандартом.

В разных странах для начала года использовались разные даты. Некоторые уже использовали 1 января к тому времени, когда григорианский (тропический) календарь был впервые установлен в 1582 году, но другим потребовалось время, чтобы перейти к этой дате. В Англии этого не было до 1752 года, когда был принят Закон о календаре. Неудивительно, что на то, когда начинать новый год, было большое влияние религии; долгое время многие страны использовали 25 марта как начало нового года, называя его Днем леди, исходя из предполагаемой даты, когда архангел Гавриил сказал Марии, что она будет матерью Бога.Учитывая, что многие древние христианские праздники на самом деле основаны на более старых, языческих датах праздников, а также тот факт, что это было 25 марта ^года года — очень близко к равноденствию, — делает эту дату как минимум подозрительной.

Тем не менее, в конце концов, дата начала нового года — это произвольный выбор, и 1 января — такой же хороший день, как и любой другой. И, как счастливый побочный эффект, это действительно помогает установить правило суставов пальцев.

Решение Нового года

Мое новогоднее решение хуже, чем в прошлом году.

Изображение предоставлено: Дрю Сондерс на Flickr

Итак, поехали. Как обычно, астрономы взяли такое простое понятие, как «годы», и превратили его в ужасающий кошмар ботаники и математики. Но на самом деле мы все это не выдумали. Вина буквально лежит в звездах, а не в нас самих.

Теперь, если вам все еще интересно все это даже после прочтения моего длинного ораторского искусства, и вы хотите узнать больше о некоторых из этих менее известных лет, то загляните в Википедию.В нем много информации, но, как ни странно, я нашел ее довольно неполной. Я могу отправить им что-нибудь в качестве обновления (например, сколько секунд в каждом году; они указывают только количество дней, что полезно, но могло бы быть лучше).

Я должен добавить еще немного придурковатости. Изначально исследуя все это, я выучил новое слово! Это nychthemeron , который представляет собой полный цикл дня и ночи. Мы с вами в целом назвали бы это «днем». Лично, если бы кто-то употребил это слово в обычном разговоре, я бы вызвал его на дуэль с оррери на рассвете.

Между прочим, после всех этих разговоров о продолжительности и продолжительности вам может быть любопытно узнать, когда Земля достигает перигелия или когда наступает точный момент весеннего равноденствия. Если да, посетите веб-сайт Военно-морской обсерватории США. Там есть масса кровавых подробностей об этом.

Хмммм, здесь есть что еще сказать? ( Считая по пальцам. ) Годы, дни, секунды, да, получилось. (Бормоча.) Нихтемерон, да, григорианский, тропический, аномальный… Ой, подождите! Я знаю кое-что, что забыл сказать:

С Новым годом!

[Примечание: эта статья представляет собой измененную, обновленную версию статьи, которая в прошлом публиковалась в блоге Bad Astronomy.]

Что такое зимнее солнцестояние?

Если вы когда-нибудь купались летом или играли в снежки зимой, то вы кое-что знаете о временах года. Времена года — это времена на Земле с очень специфическими погодными условиями и продолжительностью светового дня. Четыре сезона на Земле — весна, лето, осень и зима. Времена года обусловлены изменением положения Земли при ее вращении вокруг Солнца. Некоторые люди думают, что времена года возникают из-за удаленности Земли от Солнца.Однако Земля находится ближе к Солнцу в декабре и январе и дальше от Солнца в июле и августе. Так, что происходит?

Все планеты и тела нашей солнечной системы вращаются вокруг Солнца. Это называется гелиоцентрической (солнечно-центрированной) орбитой. Почти все эти объекты также перемещаются в орбитальной плоскости. Думайте об этом как о плоском диске с Солнцем в центре, простирающемся к краям нашей солнечной системы.

Когда Земля движется по своей орбитальной плоскости, она удерживается на месте гравитационным полем Солнца.Земля также наклонена вокруг своей оси на 23,5 градуса к этой орбитальной плоскости. Это означает, что северный и южный полюса нашей планеты не находятся прямо вверх и вниз, когда мы вращаемся вокруг Солнца; они всегда под углом. Вращение Земли вокруг своей оси занимает около 24 часов, поэтому у нас есть день и ночь. Земля совершает полный оборот вокруг Солнца за 365,25 дня, что дает нам 1 год. Когда Земля вращается вокруг Солнца, она вращается вокруг своей оси. Иногда Земля наклоняется к Солнцу, когда наступает лето.Зимой Земля отклоняется от Солнца.

Угол наклона Солнца над горизонтом летом намного больше, чем зимой. Изображение: Смитсоновский научно-образовательный центр

Летнее солнцестояние

В Северной Америке около 21 июня Земля наклоняется по своей оси к Солнцу. Это называется летним солнцестоянием, и это время, когда в Северном полушарии больше всего дневного света в любое время года. Это также когда Солнце кажется самым высоким в небе и имеет наибольший угол к Земле.Чем выше Солнце, тем больше солнечного света и тепла получает Земля. Это когда дни длиннее, а ночи короче.

Сезоны в северном полушарии Земли всегда противоположны сезонам года в Южном полушарии. Это означает, что во время летнего солнцестояния в Северной Америке наступит лето, а зима начнется в Южном полушарии.

Зимнее солнцестояние

Примерно 21 декабря северное полушарие наклоняется дальше всего от Солнца.Это называется северным зимним солнцестоянием, и это когда у нас наименьшее количество дневного света в любое время года. В это время Солнце кажется самым низким в небе, с наименьшим углом к ​​Земле, и мы получаем меньше солнечного света и тепла. Это также бывает, когда дни короче, а ночи длиннее.

В период с 21 марта по 21 сентября северное полушарие наклонено к Солнцу, и здесь бывают весна и лето. В то же время южное полушарие наклонено от Солнца, и здесь бывают осень и зима.На экваторе тепло круглый год. Изображение: Смитсоновский научно-образовательный центр

Равноденствия

Примерно 21 марта и 21 сентября Земля расположена под углом примерно 90 градусов от Солнца (прямой угол). Это время весеннего и осеннего равноденствий. В это время северное и южное полушария находятся под одинаковым углом от Солнца. Таким образом, все мы переживаем примерно одинаковое количество дневного света и темноты.

Изображение: HannamariaH / iStock / Thinkstock

Четыре сезона характерны для людей, живущих выше и ниже экватора Земли.Люди, живущие на экваторе, не знают четырех сезонов. Это потому, что середина Земли не сильно наклоняется, когда Земля вращается вокруг своей оси. Без наклона угол Солнца всегда один и тот же, поэтому экватор получает одинаковое количество тепла и света круглый год. Чем дальше вы удаляетесь от экватора, тем больше разница в сезонах и солнечном свете. Например, в Барроу на Аляске, самом северном городе США, они переживают 4 месяца полного солнечного света с мая по август и полную темноту с ноября по январь.

Это отрывок из раздела Space Systems Exploration нашей линейки учебных программ, STCMS ^TM . Посетите нашего издателя, Carolina Biological, чтобы узнать больше.

Иллюстративная математика

Задача

Геометрия взаимодействия Земли и Солнца играет очень важную роль во многих аспектах нашей жизни, которые мы принимаем как должное, например, о переменной продолжительности дней в году и четырех временах года.\ circ $. Наклон прямо к солнцу, когда Земля находится в положении, отмеченном (A), и прямо от Солнца, когда Земля находится в положении, отмеченном (C). Вот крупный план того, как солнечные лучи попадают на землю в позиции (C):

В положениях (B) и (D) земная ось наклонена ни к Солнцу, ни от Солнца.

Земля не только один раз в год обращается вокруг Солнца, но и вращается вокруг своей оси, совершая один полный оборот каждый день: каждый год она совершает немногим более 365 долларов из этих оборотов.

1. В какой точке земной орбиты дни в США самые короткие? В какой точке земной орбиты находятся дни в Соединенных Штатах самый длинный? Объяснять.
2. Укажите на картинке, какие участки орбиты соответствуют четырем временам года. (зима, весна, лето, осень) в Соединенных Штатах. Обоснуйте свой выбор.
3. Тропики — это регион Земли, где солнечные лучи встречаются с землей перпендикулярно в какой-то точке. год.\ circ $ в северном и южном полушариях.

IM Комментарий

Четыре сезона — привычная часть жизни людей, выросших в Северной Америке, и различия в сезонах становятся более заметными по мере того, как идет на север. Источник четырех сезонов, а также их характеристики на разных широт, заключается в том, что ось, на которой вращается Земля, наклонена относительно плоскости ее орбиты. Из-за этого наклона в середине (североамериканского) лета север полюс направлен к солнцу, поэтому, на самом деле, солнце не заходит ночью в северный полюс в этот период.Точно так же в середине (североамериканской) зимы северный полюс направлен в сторону от солнца, и в эти месяцы солнце никогда не светит на северном полюсе.

Это задание дает учащимся возможность связать свой погодный опыт с простая геометрическая модель, объясняющая, почему происходят времена года. Было бы Будьте добры, чтобы у учеников была (или была сделана) физическая модель для помощи в этой визуализации. Орбита Земли вокруг Солнца не круглая, как показано на картинке выше, но она очень приближена к кругу.Если учащиеся используют фонарик для освещения солнца, они могут поэкспериментировать, чтобы оценить продолжительность дней на той широте, на которой они живут, в разных точках земной орбиты вокруг Солнца. Возможно, неудивительно, учитывая, что эта задача очень «реальный мир», когнитивная сложность очень высока и потребует значительных временных затрат. Преимущества времени — это более глубокое понимание математического моделирования, а также иллюстрация почти всех стандартов математической практики (в частности, тех, которые касаются моделирования и решения проблем).

В решении проблемы упоминаются тропики (части земли солнечные лучи встречаются перпендикулярно в какое-то время года). Также важны полярный и антарктический круги, места на Земле, где в какое-то время года есть хотя бы один день, когда солнце не встает. Более подробная информация доступна на следующем веб-сайте:

Полярный круг

Задача может быть продвинута гораздо дальше. Студенты могут измерять, возможно, в полдень, раз в неделю, длину тени, отбрасываемой каким-то неподвижным объектом, например флагштоком.Они могут нанести эту информацию на карту и в конечном итоге подумать о том, как определить, какое сейчас время года. изучая тень.

Учителя могут порекомендовать учащимся просмотреть следующее видео после того, как они работал над этой деятельностью:

«> Причина четырех сезонов

Это заблуждение о том, что времена года создаются относительным расстоянием между Землей и Солнцем на орбите Земли, очень распространено.

Перигелий и афелий 2021/2022

Земля находится ближе всего к Солнцу, в его перигелии, примерно через две недели после декабрьского солнцестояния и дальше всего от Солнца, или в его афелии, примерно через две недели после июньского солнцестояния.

Земля находится дальше всего от Солнца летом в северном полушарии.

© timeanddate.com

Изменение эллиптической орбиты

Земля вращается вокруг Солнца по эллиптическому пути, что означает, что на пути есть одна точка, ближайшая к Солнцу, и одна точка, наиболее удаленная от Солнца.

Орбита меняет форму

Форма этой траектории меняется из-за гравитационных влияний других планетарных объектов, особенно Луны. Примерно каждые 100000 лет орбитальная траектория Земли меняется с почти круглой на эллиптическую.Отличие формы орбиты Земли от идеального круга известно как ее эксцентриситет . Значение эксцентриситета 0 соответствует круговой орбите, а значения от 0 до 1 описывают эллиптическую орбиту.

Перигелий в Уфе, Башкортостан, Россия:
Вторник, 4 января 2022 г., 11:52 YEKT (Изменить город)

Расстояние от центра Солнца до центра Земли будет 147 105 052 км (91 406 842 миль)

Год	Перигелий	Расстояние	Афелий	Расстояние
2021	2 января 2021 18:50	147,093,163 км	км 6 июля	2022	4 января 2022 г. 11:52	147,105,052 км	4 июля 2022 г. 12:10	152,098,455 км
2023	4 января 2023 г. 21:17	147,09813,925 км 7 06	152,093,251 км
2024	3 января 2024 г. 05:38	147,100,632 км	5 июля 2024 г. 10:06	152,099,968 км
2025	4 января 2025 г. 18:28	147,103,686 км	4 июля 2025 г. 00:54	152,087,738 км

Перигелий и афелий Земли

Земля находится ближе всего к Солнцу или в перигелии , примерно через две недели после декабрьского солнцестояния, когда в Северном полушарии зима. И наоборот, Земля находится дальше всего от Солнца, в точке афелия , через две недели после июньского солнцестояния, когда в Северном полушарии теплые летние месяцы.

Астрономические термины и определения

Является ли время совпадением?

Из-за вариаций эксцентриситета орбиты Земли даты, когда Земля достигает своего перигелия или афелия, не фиксированы.В 1246 году декабрьское солнцестояние было в тот же день, когда Земля достигла своего перигелия. С тех пор даты перигелия и афелия сдвигаются на день каждые 58 лет. В краткосрочной перспективе даты могут варьироваться до двух дней от года к году.

По оценкам математиков и астрономов, в 6430 году, через 4000 лет, перигелий совпадет с мартовским равноденствием.

Что вызывает сезоны?

Перигей и апогей

Траектория Луны вокруг Земли также имеет эллиптическую форму.Точка орбиты Луны, ближайшая к Земле, называется перигеем, а точка, наиболее удаленная от Земли, называется апогеем.