Видимое движение планет. Таблица 2.1. Сидерические периоды обращения планет Солнечной системы

Видимое движение планет

Конфигурации планет. Из восьми планет нашей Солнечной системы невооруженным взглядом можно увидеть только пять: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Как же отличить планету от других объектов на ночном небе? Древние греки называли планеты блуждающими светилами за то, что они могут перемещаться относительно других звезд и созвездий. Движение планет происходит достаточно медленно, в течение нескольких месяцев. При наблюдениях с Земли на движение планет вокруг Солнца накладывается еще и движение Земли по своей орбите, планеты перемещаются по небосводу то с востока на запад (прямое движение), то с запада на восток (попятное движение). В момент, когда Земля в своем движении вокруг Солнца обгоняет планету, у наблюдателя создается впечатление, что планета описывает петлю на фоне звездного неба (рис. 2.3). До создания гелиоцентрической системы мира этот эффект объяснить было затруднительно.

Рис. 2.3.Петлеобразное движение планет:
1—6 — одновременные положения Земли и планеты

Для того чтобы лучше понять условия видимости планет, разделим их на две группы. Планеты, орбиты которых располагаются внутри земной орбиты, — Меркурий и Венеру — назовем нижними (или внутренними). Планеты, которые располагаются за пределами земной орбиты, — Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — назовем верхними (или внешними).

Конфигурации планет — характерные расположения планет.

Для нижних планет это соединение (верхнее и нижнее) и элонгации (восточная и западная) (рис. 2.4). Поскольку в элонгации видимый с Земли угол удаления от Солнца будет максимальным, то в этот период условия наблюдения за нижней планетой будут наилучшими, так как планету не будут затмевать солнечные лучи. Для Меркурия максимальный угол отклонения составляет 28°, для Венеры — 48°. При восточной элонгации планеты будут видны на западе вскоре после захода Солнца, а при западной — на востоке перед восходом Солнца. В моменты соединений планеты находятся на одной линии с Солнцем и наблюдать их затруднительно (см. рис. 2.4).

Рис. 2.4.Конфигурации планет

Меркурий — единственная планета Солнечной системы, на которой можно наблюдать движение Солнца в обратную сторону. Это явление имеет вполне логическое объяснение. Скорость вращения планеты вокруг своей оси значительно ниже скорости движения по орбите. Из-за такой разницы в скоростных режимах и возникает эффект изменения движения Солнца. На Меркурии можно наблюдать фантастическое явление: два заката и восхода. Если переместиться на меридианы 0 и 180°, то можно стать свидетелем трех закатов и восходов за одни сутки.

Типичные конфигурации для верхних планет — квадратуры (восточная и западная), соединения и противостояние (см. рис. 2.4). Несложно заметить, что в моменты противостояний расстояние между Землей и планетой становится минимальным. Увеличивается ее видимый диаметр, наступают лучшие условия для ее наблюдения (рис. 2.5).

а бРис. 2.5.Изменение видимого диаметра:
а — нижних планет; б — верхних планет

Уран, как и Венера, движется вокруг светила против часовой стрелки. Уникальность планеты заключается в том, что она лежит на боку, поскольку ее ось наклонена под углом 98°. Существует теория, что такое положение планета приняла после столкновения с другим космическим объектом.

Сидерические и синодические периоды обращений планет. Для характеристики времени обращения планеты вокруг Солнца используют понятие сидерический, или звездный, период обращения Т.

Синодический период (от др.-греч. sónodoV — соединение) — промежуток времени между двумя одинаковыми конфигурациями планеты.

Сидерические периоды обращения планет Солнечной системы приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Сидерические периоды обращения планет Солнечной системы
Планета	Сидерический период
Меркурий	87,97 сут
Венера	224,7 сут
Земля	1 год, или 365,2564 сут
Марс	1,88 года
Юпитер	11,86 года
Сатурн	29,46 года
Уран	84,02 года
Нептун	164,78 года

Учитывая, что Т_з — сидерический период обращения Земли (равный одному году, или 365 сут), сидерический и синодический период планеты будут связаны между собой следующими соотношениями:

для нижней планеты:

1/S = 1/T_з - 1/T;

для верхней планеты:

1/S = 1/T - 1/T_з.

Эти формулы называются уравнениями синодического движения.

Зная сидерический период обращения Земли и любой другой планеты, можно легко вычислить синодический период (табл. 2.2).

12 Следующая ⇒