Astronomijas ABC - E ir Ekliptika

• Maijs 17, 2024

Apmēram pirms pieciem miljardiem gadu saule bija reibinoši jauna lieta. Tas rotēja uz savu asi, un ap to grieza milzīgs putekļains disks. No diska materiāla veidojas planētas, mēneši, asteroīdi un citi objekti. Lai arī diska vairs nav, plakne, kuru tas aizņem, joprojām tiek apzīmēta ar Saules sistēmas ķermeņu orbītām. To sauc par ekliptiskā plakne. Orbītas nav apļveida, tie ir nedaudz sagriezti apļi, kas pazīstami kā elipses. ekscentriskums no orbītas stāsta par to, cik izliekta ir tā forma.

Ekliptika
Tā kā Zeme katru gadu pārvietojas ap Sauli, mēs redzam, ka Saules pozīcija mainās uz fiksēto zvaigžņu fona. Ceļu, pa kuru šķiet, ka ved, sauc par ekliptiku. Zvaigznāji, kas atrodas šajā ceļā, kalpoja kā sava veida kalendārs, un tiem bija reliģiska nozīme senajām tautām. Tie ir zodiaka zvaigznāji.

Tā vietā, lai domātu tikai par ekliptiku kā ceļu, mēģiniet to iedomāties kā līdzenu virsmu, plakni. Tas no Saules stiepjas Saules sistēmā. Planētas riņķo pa ekliptikas plakni. Astoņas planētas gandrīz atrodas vienā plaknē. Tomēr Plutona orbīta ir par 17 grādiem noliekta ekliptikā.

Tātad ekliptika atrodas tur, kur atrodas planētas, un tā ir zodiaka centra līnija. Bet kāpēc to sauc par ekliptiku? Tas ir tāpēc, ka tas ir saistīts ar aptumsumi. Lai arī Mēness atrodas arī ekliptikā, tā orbīta ir nedaudz noliekta - apmēram 5 grādi - Zemes orbītā. Ir divi punkti, kur orbītas šķērso, un tos sauc mezgli. Ja ir jauns mēness vai pilnmēness, kad Mēness atrodas pie mezgla, tad Saule, Zeme un Mēness ir sagatavoti aptumsumam.

Elipse
Gadsimtiem ilgi cilvēki uzskatīja, ka orbītas ir apļveida un Zeme atrodas kosmosa centrā. Apļi un sfēras, kas ir nevainojamas formas, bija debesu iezīme un pretstats mūsu nepilnīgajai Zemei. Faktiski planētu orbītas Saules sistēmā ir pietiekami tuvu, lai tās būtu apļveida, tāpēc ir nepieciešams daudz rūpīgu novērojumu un mērījumu, lai noteiktu, ka tās nav.

Tomēr, ja jūs pieņemat, ka orbītas ir apļveida, prognozes par planētas kustību nebūs precīzas, kā arī prognozes par notikumiem, piemēram, Venēras tranzītu. Lai modelis būtu piemērots novērojumiem, Ptolemajam (90-168) planētas pārvietojās pa sarežģītu apļu sistēmu. Tas faktiski diezgan labi darbojās prognozēšanas ziņā, taču ilgā laika posmā kļūdas kļuva pamanāmas.

Zināms uzlabojums notika, kad Koperniks nolika Sauli sistēmas centrā. Tomēr tas joprojām nebija precīzs, jo Koperniks turpināja riņķveida orbītas. Lūzums notika ar Johannesa Keplera (1571-1630) darbu. Keplers, kurš bija matemātiķis, ilgus gadus izmantoja rūpīgus Tycho Brahe (1546-1601) novērojumus, lai saprastu planētu kustības. Tikai tad, kad viņam radās ideja, ka varbūt orbītas nav apļveida, viņš spēja panākt teorijas un novērojumu sakritību.

Keplers atklāja, ka orbītas ir elipses. Tas atbilda Brahe datiem, un Keplers spēja tos matemātiski aprakstīt.

Elipse ir sagrauzts aplis, kurā tiek saukti divi fokusa punkti perēkļi. Saules sistēmas izteiksmē planētu orbītas ir elipses, un Saule atrodas vienā fokusā. Aplis ir īpašs elipses gadījums, kurā abi perēkļi atrodas vienā un tajā pašā vietā.

Ekscentriskums
Ekscentriskums ir termins, kas mums parāda, cik noapaļota elipse ir skalā no 0 līdz 1. Apļa ekscentriskums ir 0 (e = 0). Elipsei nevar būt ekscentriskums 1, bet ļoti garš, šaurs elipsis varētu būt tuvu 1. Saules sistēmas planētām nav izteikti ekscentriskas orbītas. Venērai ir visnoapaļākā orbīta ar e = 0,0068. Rūķu planētai Plutonam ir ekscentriskākā orbīta (e = 0,2488), un, kā mēs redzējām iepriekšējā diagrammā, arī tās orbīta ir ievērojami sagāzta attiecībā pret ekliptiku. Tā ir daudzu tālāku objektu īpašība, ka tiem ir ekscentriskas un sagāztas orbītas.