Еще в стародавние времена ученые мужи начали понимать, что не Солнце вращается вокруг нашей планеты, а все происходит с точностью наоборот. Точку в этом спорном для человечества факте поставил Николай Коперник. Польский астроном создал свою гелиоцентрическую систему, в которой убедительно доказал, что Земля не является центром Вселенной, а все планеты, по его твердому убеждению, вращаются по орбитам вокруг Солнца. Работа польского ученого «О вращении небесных сфер», была издана в немецком Нюрнберге в 1543 году.
Представления о том, как расположены планеты на небосводе первым в своем трактате «Великое математическое построение по астрономии», высказал древнегреческий астроном Птолемей. Он первым предположил, что они совершают свои движения по кругу. Но Птолемей ошибочно считал, что все планеты, а также Луна и Солнце движутся вокруг Земли. До работы Коперника его трактат считался общепринятым как в арабском, так и западном мире.
После смерти Коперника его труды продолжил датчанин Тихо Браге. Астроном, являющийся весьма состоятельным человеком, оборудовал принадлежащий ему остров, внушительными бронзовыми кругами, на которые наносил результаты наблюдения за небесными телами. Результаты, полученные Браге, помогли в исследовании математику Иоганну Кеплеру. Движение планет Солнечной системы именно немец систематизировал и вывел три своих знаменитых закона.
Кеплер впервые доказал, что все 6 известных к тому времени планет двигаются вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсам. Англичанин Исаак Ньютон, открыв закон всемирного тяготения, существенно продвинул представления человечества об эллиптических орбитах небесных тел. Его объяснения, что приливы и отливы на Земле происходят под влиянием Луны, оказались убедительными для научного мира.
Сравнительные размеры крупнейших спутников Солнечной системы и планет Земной группы.
Срок, за который планеты совершают полный оборот вокруг Солнца, естественно различный. У Меркурия, самой ближней к звезде, он составляет 88 земных суток. Наша Земля проходит цикл за 365 дней и 6 часов. Самая крупная в Солнечной системе планета Юпитер завершает свой оборот за 11,9 земных лет. Ну а у Плутона, — наиболее удаленной от Солнца планеты оборот и вовсе составляет 247,7 года.
Следует также учесть, что все планеты в нашей Солнечной системе движутся, не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс. Каждая при этом, вращаясь вокруг своей оси, слегка раскачиваются (подобно юле). К тому же и сама ось может ненамного смещаться.
15. Скорость вращения планет – чем обусловлена
Все планеты вращаются вокруг собственной оси. Однако каждая из планет вращается со своей собственной скоростью. Вот эти величины:
01. Меркурий – один оборот вокруг оси примерно за 58 земных суток;
02. Венера – оборот за 243 суток;
03. Земля – оборот за 24 часа;
04. Марс – оборот за 24 часа 37 минут;
05. Юпитер – оборот за 9 часов 55 минут;
06. Сатурн – оборот за 10 часов 40 минут;
07. Уран – оборот за 17 часов 14 минут;
08. Нептун – оборот за 16 часов 03 минуты;
09. Плутон – оборот за 6,38 суток.
Скорость вращения планет всецело обусловлена только одним фактором – скоростью прогрева ее поверхностных слоев.
Как уже говорилось ранее, механизм вращения планет объясняется возникновением Поля Отталкивания в области планеты, повернутой в данный момент к Солнцу. Формирующееся Поле Отталкивания планеты встречает сопротивление со стороны Поля Отталкивания Солнца и заставляет эту область отдаляться от Солнца. Одновременно с этим к Солнцу стремятся более холодные области того же полушария. Оба эти фактора, вместе взятые, заставляют планету поворачиваться вокруг своей оси.
В каждом из двух полушарий планеты существует параллель, которая представляет собой границу между приэкваториальными областями, где уже существует не исчезающее Поле Отталкивания, и приполярными областями, где такого Поля нет, и есть только Поле Притяжения. Именно на этой пограничной параллели Поле Отталкивания возникает только в той области, которая в данный момент обращена к Солнцу. Когда эта область отворачивается от Солнца, Поле Отталкивания постепенно уменьшается и потом исчезает, с тем, чтобы опять появиться, когда эта область снова повернется к Солнцу.
Так вот, именно скорость возникновения непостоянного Поля Отталкивания на пограничной параллели определяет скорость вращения планеты.
А теперь давайте выясним, от каких факторов зависит скорость появления Поля Отталкивания на пограничной параллели. Эти факторы как раз и будут обуславливать величину скорости вращения планеты.
Первый фактор , влияющий на скорость вращения планет – расстояние от планеты до Солнца. Расстояние не важно само по себе. Величина расстояния до Солнца информирует нас о количестве солнечных частиц с Полями Отталкивания, достигающих планеты. Чем меньше расстояние до Солнца, тем больше солнечных частиц с Полями Отталкивания достигает планеты, тем больше нагреваются поверхностные слои и тем быстрее вращается планета. И наоборот, чем больше расстояние, тем меньше частиц достигает планеты, и тем меньше скорость прогрева поверхностных слоев.
Второй фактор – это степень прогрева вещества области обеих пограничных параллелей планеты, отделяющих области, где есть не исчезающее Поле Отталкивания от областей, где такого Поля еще нет. Таких пограничных параллелей у любой планеты две. Вещество, чья степень прогрева нас интересует, это вся та толща вещество, которая располагается под данной параллелью, вплоть до центра планеты. Степень прогрева вещества означает количество солнечных частиц с Полями Отталкивания, накопленных химическими элементами данного вещества. Т. е. чем больше солнечных частиц с Полями Отталкивания накопило вещество планеты в области данных параллелей, тем быстрее будет возникать у планеты не постоянное Поле Отталкивания, и тем быстрее будет вращаться планета. Чем в большей мере прогрето вещество недр планеты, тем меньше его Поле Притяжения. А значит, элементарные частицы с Солнца, достигшие планеты, и накопленные химическими элементами поверхностных слоев (атмосферы), будут медленнее двигаться вниз, в направлении центра планеты. Следовательно, необходимое Поле Отталкивания будет формироваться этими частицами быстрее.
Третий фактор – состав атмосферы планет и ее толщина (если у планеты вообще присутствует). Чем более разреженные (менее плотные) газы образуют атмосферу планеты, тем легче такой атмосфере начать производить Поле Отталкивания – т. е. начать испускать эфир. Объясняется это тем, что чем меньше плотность газа, тем быстрее при накоплении химическими элементами этого газа частиц с Полями Отталкивания, у этих элементов формируется Поле Отталкивания. Говоря языком современной физики, менее плотные газы проще нагреть. А вот более плотные газы нагреть сложнее. Это означает, что для возникновения у образующих эти газы элементов Поле Отталкивания они должны накопить (поглотить) больше частиц с Полями Отталкивания.
Как известно, наиболее разреженные газы входят в состав атмосфер планет-гигантов. Такие газы как гелий и водород очень легко нагреть, и они быстро начинают испускать эфир – т. е. у них быстро возникает Поле Отталкивания.
Теперь, если суммировать три указанных фактора и проанализировать их влияние применительно к конкретным планетам солнечной системы, получится примерно следующее.
Как известно, быстрее всего вращаются планеты-гиганты: Юпитер – оборот за 9 часов 55 минут, Сатурн – за 10 часов 40 минут, Уран – за 17 часов 14 минут, Нептун – за 16 часов 03 минуты. Быстрее всего, как можно увидеть, вращаются Юпитер и Сатурн. Но при этом, фактор расстояния не на их стороне. Четыре планеты располагаются к Солнцу ближе, чем Юпитер, и пять планет – ближе, чем Сатурн. Расстояние до Солнца у остальных планет-гигантов еще больше. Тем не менее, даже самая отдаленная из планет-гигантов – Нептун – вращается быстрее любой из планет земной группы. В чем тут дело? А дело все в совместном влиянии двух других факторов – степени прогрева планеты и меры разреженности ее атмосферы.
Чем дальше от Солнца располагается планета, тем в большей мере прогрето вещество в области ее пограничных параллелей. И планеты-гиганты, которые отстоят Солнца дальше планет земной группы, как раз образовались из солнечного вещества раньше, и поэтому дольше испытывают на себе прогревающее воздействие солнечных лучей.
Ну и, конечно, атмосфера планет-гигантов содержит больший процент таких разреженных газов как гелий и водород, что также способствует большей скорости их прогрева, а значит и большей скорости вращения.
Что касается скорости вращения таких планет земной группы как Земля и Марс, то она меньше, чем у планет-гигантов, но гораздо больше, чем у Меркурия и Венеры. Земля совершает оборот вокруг своей оси за 24 часа, Марс – за 24 часа 37 минут. Земля и Марс вращаются достаточно быстро благодаря большему прогреву вещества, чем у Меркурия и Венеры, а также благодаря достаточно высокой степени разреженности их атмосфер.
Скорость вращения Меркурия столь мала – один оборот за 58 земных суток – из-за того, что вещество Меркурия очень слабо прогрето (меньше, чем у всех остальных планет), а также потому, что у Меркурия практически отсутствует атмосфера.
Теперь относительно Венеры. Ее скорость вращения – 1 оборот за 243 суток. Так вот, скорость вращения Венеры была бы гораздо больше, вращайся она в прямом, а не обратном направлении. Это означает, что при прямом вращении Венера вращалась бы куда быстрее Меркурия. Ведь Венера прогрета сильнее Меркурия, а также обладает хорошо выраженной атмосферой (хотя и плотной), в то время как у Меркурия атмосферы, можно сказать, нет.
Здесь же следует сказать и про то, что скорость вращения Урана была бы гораздо больше, если бы он тоже вращался в прямом направлении, а не обратном. В настоящее же время Уран вращается медленнее, чем более отдаленный Нептун.
Так вот, замедление вращения Венеры и Урана следует объяснять так.
А теперь, собственно, о том, почему Венера и Уран вращаются медленнее, чем могли бы, будь их вращение прямым, а не обратным.
Для этого нам следует вспомнить, что в механизме вращения планет одинаково важную роль играют сразу два фактора. Во-первых, это возникновение в прогреваемой области планет Поля Отталкивания, которое заставляет данную область стремиться отдалиться от Солнца. И, во-вторых, стремление охладившихся на ночной стороне областей планеты приблизиться к Солнцу.
Поле Притяжения Солнца представляет собой эфирный поток, движущийся против часовой стрелки, в направлении полюсов и приполярных областей Солнца (да-да, Солнце тоже имеет полюса). Так вот, то полушарие планеты, та ее сторона, которая оказывается в этом эфирном потоке ближе к его источнику (т. е. к поглощающему эфир Солнцу), будет испытывать большее притяжение со стороны магнитных полюсов Солнца, так как Сила Притяжения, как известно, убывает с расстоянием. Этим самым полушарием, ближайшим к источнику поля Притяжения Солнца у планет с прямым вращением оказывается восточное полушарие (движущееся с ночной стороны на дневную), а у планет с обратным вращением – это западное полушарие (движущееся с дневной стороны на ночную).
Соответственно, второе полушарие планеты, более удаленное от источника Поля Притяжения Солнца, будет испытывать куда меньшее притяжение к Солнцу, так как с расстоянием Сила Притяжения уменьшается. Для планет с прямым вращением это более удаленное полушарие – западное. А вот для планет с обратным вращением – это восточное полушарие.
Именно на восточном полушарии планета имеет Поле Притяжения. Причем его величина наибольшая по сравнению с другими областями планеты, так как именно эта область находилась на ночной стороне и больше всего остыла. Именно восточное полушарие за счет своего наибольшего стремления к Солнцу, заставляет планету поворачиваться.
В свою очередь, западное полушарие характеризуется Полем Отталкивания, постепенно переходящим в Поле Притяжения (за счет постепенного остывания). Западное полушарие также стремится приблизиться к Солнцу, но в гораздо меньшей мере.
И вот здесь обратите внимание. У планет с прямым вращением, на западном полушарии, область, где Поле Отталкивания исчезает и вместо него появляется Поле Притяжения, оказывается настолько отвернута от Солнца и отделена от источника его Поля Притяжения, что для этой области кратчайший путь до источника Поля Притяжения Солнца – это движение против часовой стрелки (т. е. продолжение уже существующего движения). Планета не стремится повернуться назад, по часовой стрелке.
А вот у планет с обратным вращением западное полушарие оказывается ближайшим к источнику Поля Притяжения Солнца. Вследствие этого область западного полушария, где Поле Отталкивания из-за остывания планеты исчезает и заменяется Полем Притяжения, испытывает значительную Силу Притяжения к Солнцу. Вот и выходит, что восточное полушарие у планет с обратным вращением находится от источника Поля Притяжения Солнца дальше, что уменьшает его стремление к Солнцу. И, кроме того, стремится к Солнцу и западное полушарие. В итоге, это стремление к Солнцу западного полушария тормозит вращение планеты, так как препятствует стремлению к Солнцу со стороны восточного полушария.
Из книги Тайная доктрина. Том I автора Блаватская Елена ПетровнаОтдел IV Теория вращения в науке Теория Вращения в Науке – Противоречивые Гипотезы – Научные Аберрации – Парадоксы Науки – Силы есть Реальности.Принимая во внимание, что «конечная причина объявлена химерой и Великая Перво-Причина отнесена к сфере Неведомого», как
Из книги Секреты китайской медицины. 300 вопросов о цигун. автора Хоушен Линь96. Каким образом практиковать метод «вращения глазами» «Вращение глазами» является методом цигуна, в котором движения глазного яблока совмещаются с дыханием.Метод «вращения глазами» дает ярко выраженные лечебные эффекты для пожилых людей с ослабленным или постепенно
Из книги Действовать или ждать? Вопросы и ответы автора Кэрролл Ли98. Каким образом практиковать метод вращения вокруг даньтяня Метод вращения вокруг даньтяня заключается в том, чтобы волевым усилием заставить ци вращаться в нижней части живота. Конкретные приемы здесь таковы: одновременно со вдохом поднять анус; мысленно извлечь ци из
Из книги Научите себя думать! автора Бьюзен ТониСкорость и вибрация Вопрос: В чем заключается разница между скоростью и степенью вибрации (например, электрона)? С одной стороны, теория Эйнштейна утверждает, что при достижении скорости света время становится изменчивым. С другой стороны, ты не раз говорил нам: чтобы
Из книги Все возможно? автора Бузиновский Сергей Борисович Из книги Матрицы Жизни. Как достичь желаемого с помощью Матриц Жизни автора Ангелайт Из книги Квантовая магия автора Доронин Сергей ИвановичНабираем скорость Вы, конечно, согласитесь со мной, что быстро сделать дело не означает сделать его в спешке или суете. Ведь случается так, что скорость является решающим фактором в достижении успеха. И нам можно прорабатывать Третью Матрицу, просто ускоряя решение
Из книги Астрономия и космология автора Данина Татьяна1.6. Может ли скорость обмена информацией превышать скорость света? Довольно часто приходится слышать, что эксперименты по проверке неравенств Белла, опровергающие локальный реализм, подтверждают наличие сверхсветовых сигналов. Это говорит о том, что информация способна
Из книги Анапанасати. Практика осознавания дыхания в традиции тхеравады автора Буддхадаса Аджан03. Механизм вращения планет Прежде чем говорить о причинах, заставляющих планеты вращаться вокруг собственной оси, давайте вспомним некоторые особенности их строения.Плотная и жидкая части любого небесного тела планетарного типа проявляет вовне Поле Притяжения.
Из книги Человек-дельфин автора Майоль Жак05. Причины начала вращения планет Вращение планет, которое кажется нам таким естественным, не было присуще планетам сразу же после их возникновения. Для того чтобы оно началось, требовались особые условия.Планеты образуются из вещества, выбрасываемого звездами.
Из книги Внутренний свет. Календарь медитаций Ошо на 365 дней автора Раджниш Бхагван Шри13. Постепенное возрастание угла наклона оси вращения планет В самом начале жизни планет у них не было никакого наклона оси. Причина появления наклона – притяжение одного из полюсов планеты одним из полюсов Солнца.Рассмотрим, как появляется наклон осей планет.Когда
Из книги Аура дома автора Фад Роман АлексеевичВедана: остановка вращения Ощущения – это вторая тема. Если вы не осознаете их, то кажется, будто они неважны. На самом же деле они имеют огромную важность для людей, поскольку именно они заставляют их кружиться. А также они кружат весь мир. К каким бы ощущениям мы и все
Из книги Медитации на каждый день. Раскрытие внутренних способностей автора Доля Роман Васильевич Из книги автора267 Скорость У каждого из нас своя скорость. Мы должны двигаться каждый со своей скоростью, в таком темпе, какой для нас естественен. Как только вы найдете правильный для себя темп, вы будете успевать гораздо больше. Ваши действия будут не лихорадочными, но более слаженными,
Из книги автораСкорость жизни и равновесие Вы никогда не замечали, что на скорости держать равновесие легче, чем при медленной езде (допустим, на роликах)? Попробуйте проверить это на личном опыте. А потом задумайтесь, кому живется легче и интереснее: тому, кто живет «ни шатко, ни валко»,
Сащенко О.
Троянова А.
Почему планеты движутся вокруг Солнца?
Где заканчивается Вселенная?
1. Определить основные характеристики Вселенной;
2. Исследовать взаимосвязь планет и звезды в Солнечной системе.
Ученые установили, что Солнечная система была сформирована 4,5682 миллиарда лет назад - почти на два миллиона лет раньше, чем считалось до сих пор, что позволяет астрономам по-новому взглянуть на механизмы формирования нашей планетарной системы, сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.
В частности, смещение даты зарождения Солнечной системы на 0,3-1,9 миллиона лет назад вглубь времен означает, что протопланетное облако материи, из которого образовывались планеты, вращающиеся вокруг набирающего силу светила, содержало в два раза больше редкого изотопа железа-60, чем считалось до сих пор.
Единственным источником этого элемента во Вселенной являются сверхновые звезды, а потому у ученых теперь есть все основания утверждать, что Солнечная система зародилась в результате серии взрывов сверхновых звезд в непосредственной близости друг от друга, а не в результате сгущения из изолированного газопылевого облака, как считалось еще совсем недавно.
"Благодаря этой работе мы получаем возможность обрисовать весьма стройную и захватывающую картину очень динамичного периода истории Солнечной системы", - сказал Дэвид Кринг (David Kring) из Института Луны и планет NASA в Хьюстоне, слова которого приводит интернет-издание Nature News.
Началом существования Солнечной системы считается появление в ней первых твердых частиц, вращающихся в газопылевом облаке вокруг зарождавшейся звезды. Основным источником знаний о таких частицах служат минеральные включения в особый тип метеоритов, называемых хондритами. Эти метеориты, согласно доминирующей в космологии теории, по своему химическому составу отражают распределение элементов и веществ протопланетном газопылевом диске ранней Солнечной системы.
Наиболее же старые минеральные включения в них обогащены кальцием и алюминием, и именно возраст этих включений, согласно теории, должен отражать возраст Солнечной системы.
Главным достижением коллектива авторов новой публикации - Одри Бовье (Audrey Bouvier) и ее наставницы профессора Менакши Вадвы (Meenakshi Wadhwa) из Аризонского университета является точная датировка возраста такого включения в хондритовом метеорите, обнаруженном в пустыне Сахара.
Для этого ученые использовали две различные методики, основанные на соотношении изотопов свинца, а также соотношении изотопов алюминия и магния. Авторам статьи не только удалось выявить наиболее "древний" возраст этого включения по сравнению со всеми до сих пор известным ученым объектами - 4,5682 миллиарда лет - по и впервые привести хронометрические шкалы этих двух методов датировки в соответствие.
Дело в том, что датировка по изотопам свинца, хоть и считается надежной, не позволяет получить достаточно точный возраст того или иного геологического объекта. С помощью датировки по изотопам магния и алюминия этот возраст можно определить с гораздо большей точностью, однако до последнего времени этот тип датировки все время показывал возраст объектов на миллион лет больше, чем датировка по изотопам свинца.
Существует невидимая сила, которая заставляет планеты вращаться вокруг Солнца. Она называется силой земного притяжения.
Польский ученый Николай Коперник первым обнаружил, что орбиты планет образуют вокруг Солнца окружности.
Галилео Галилей согласился с этой гипотезой и доказал ее с помощью наблюдений.
В 1609 году Иоганн Кеплер рассчитал, что орбиты планет не круглые, а эллиптические, причем в одном из фокусов эллипса находится Солнце. Он установил и законы, по которым происходит это вращение. Позднее их назвали «Законы Кеплера».
Потом английский физик Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения и на основании этого закона объяснил, как Солнечная система сохраняет постоянной свою форму.
Каждая частица вещества, из которого состоят планеты, притягивает другие. Это явление называется гравитацией.
Благодаря гравитации каждая планета в Солнечной системе вращается по своей орбите вокруг Солнца и не может улететь в космическое пространство.
Орбиты имеют форму эллипса, поэтому планеты то приближаются к Солнцу, то удаляются от него.
Планеты, вращающиеся вокруг Солнца, составляют Солнечную систему. Солнце притягивает планеты, и эта сила притяжения удерживает планеты так, как будто они привязаны на веревочке.
Теория о мире, как геоцентрической системе, в былые времена не раз подвергалась критике и сомнениям. Известно, что над доказательством этой теории трудился Галилео Галилей. Это ему принадлежит вошедшая в историю фраза: «И все-таки она вертится!». Но всё же не ему удалось это доказать, как думают многие, а Николаю Копернику, который в 1543 написал трактат о движении небесных тел вокруг Солнца. Удивительно, но, несмотря на все эти доказательства, о круговом ходе Земли вокруг огромного светила, в теории остаются ещё открытые вопросы о причинах, побуждающих её к этому движению.
Средневековье позади, когда люди считали нашу планету неподвижной, и ее движения уже никто не оспаривает. А вот причины, по которым Земля направляется в путь вокруг Солнца, доподлинно неизвестны. Выдвинуто три теории:
Существуют и другие, но они не выдерживают критики. Интересно и то, что вопрос: «В какую сторону вращается Земля вокруг огромного небесного светила?», тоже недостаточно корректен. Ответ на него получен, но он точен лишь относительно общепринятого ориентира.
Солнце - это огромная звезда, вокруг которой сосредоточена жизнь в нашей планетарной системе. Все эти планеты совершают ход вокруг Солнца по своим орбитам. Земля движется по третьей орбите. Изучая вопрос: «В какую сторону вращается Земля по орбите?», учёные сделали множество открытий. Они поняли, что сама орбита не идеальна, поэтому наша зелёная планета находится от Солнца в разных её точках на отличных друг от друга расстояниях. Поэтому было высчитано среднее значение: 149 600 000 км.
Ближе всего Земля к Солнцу 3 января, а дальше - 4 июля. С этими явлениями связывают понятия: наименьший и наибольший временной день в году, по отношению к ночи. Изучая всё тот же вопрос: «В какую сторону вращается Земля по своей солнечной орбите?», учёные сделали ещё один вывод: процесс кругового хода происходит и по орбите, и вокруг собственного невидимого стержня (оси). Сделав открытия этих двух вращений, учёные задались вопросами не только причин, вызывающих такие явления, но и о форме орбиты, а также скорости вращения.
Орбитальную картину планеты Земля описал немецкий астроном и математик В своём фундаментальном труде «Новая астрономия» он называет орбиту эллиптической.
Все объекты на поверхности Земли вращаются вместе с ней, используя общепринятые описания планетарной картины Солнечной системы. Можно сказать, что, наблюдая со стороны севера из космоса, на вопрос: «В какую сторону вращается Земля вокруг центрального светила?», ответ будет следующим: «С запада на восток».
Сравнивая с движениями стрелки в часах - это против её хода. Такую точку зрения приняли относительно Полярной звезды. То же самое увидит человек, находящийся на поверхности Земли со стороны Северного полушария. Представив себя на шаре, движущемся вокруг неподвижного светила, он увидит своё вращение справа налево. Это равносильно ходу против стрелки часов или с запада на восток.
Все это касается и ответа на вопрос: «В какую сторону вращается Земля вокруг своей оси?» - в противоположном ходу стрелки часов. Но если представить себя наблюдателем в Южном полушарии, картина будет выглядеть иначе - наоборот. Но, понимая, что в космосе понятия запада и востока отсутствуют, учёные оттолкнулись от земной оси и Полярной звезды, на которую ось направлена. Это и определило общепринятый ответ на вопрос: «В какую сторону вращается Земля вокруг своей оси и вокруг центра Солнечной системы?». Соответственно Солнце показывается утром из-за горизонта с восточного направления, а скрывается от наших взоров на западе. Интересно то, что многие сравнивают земные обороты вокруг собственного невидимого осевого стержня с вращением волчка. Но при этом земная ось не видна и несколько наклонена, а не вертикальна. Всё это отражается на форме Земного шара и эллиптической орбиты.
Кроме ответа на вопрос: «В какую сторону вращается Земля по часовой или против хода стрелки часов?», учёные рассчитали время оборота вокруг своей невидимой оси. Оно составляет 24 часа. Интересно то, что это лишь примерное число. Фактически, полный оборот на 4 минуты меньше (23 ч. 56 мин. 4,1 сек.). Это так называемый звёздный день. Мы же считаем сутки по солнечному дню: 24 часа, так как Земле на своей планетарной орбите каждый день необходимы ещё дополнительные 4 минуты, чтобы вернуться на своё место.
Надежда – это не убеждение в том, что всё закончится хорошо, но уверенность в наличии у происходящего смысла, вне зависимости от результата.
- Вацлав Гавел
Почему все планеты вращаются примерно в одной плоскости?
Сегодня мы разметили орбиты всех планет с невероятной точностью, и нашли, что все они обращаются вокруг Солнца в одной и той же двумерной плоскости с разницей не более 7°.
А если убрать Меркурий, самую внутреннюю планету с самой наклонной плоскостью вращения, всё остальное окажется очень хорошо выровненным: отклонение от средней плоскости орбиты составит около двух градусов.
Также все они достаточно хорошо выровнены по отношению к оси вращения Солнца: как планеты вращаются вокруг Солнца, так и Солнце вращается вокруг своей оси. И, как можно было ожидать, ось вращения Солнца находится в пределах 7° отклонения от [осей] орбит планет.
И всё-таки такое положение дел выглядит маловероятным, если только какая-то сила не сдавила орбиты планет в одну плоскость. Можно было бы ожидать, что орбиты планет сориентировались бы случайным образом, поскольку гравитация – сила, удерживающая планеты на постоянных орбитах – одинаково работает по всем трём измерениям.
Можно было бы ожидать некую толпу вместо аккуратного и последовательного набора из почти идеальных кругов. Интересно, что если отдалиться от Солнца достаточно далеко, за планеты с астероидами, за орбиты комет типа Галлея и за пояс Койпера – именно такую картину вы и обнаружите.
Так что же принудило наши планеты оказаться в одном диске? В одной плоскости орбит вокруг Солнца, вместо роя вокруг него?
Чтобы разобраться в этом, давайте перенесёмся во времена формирования Солнца: из молекулярного облака газа, из той материи, из которой рождаются все новые звёзды во Вселенной.
Когда молекулярное облако вырастает достаточно массивным, и становится гравитационно связанным и достаточно холодным, чтобы сжаться и сколлапсировать под собственной тяжестью, как туманность Труба (вверху, слева), она сформирует достаточно плотные районы, в которых будут образовываться новые звёздные кластеры (вверху, справа).
Можно заметить, что эта туманность – и любая другая, похожая на неё – не будет идеальной сферой. Она имеет неровную вытянутую форму. Гравитация не прощает несовершенств, и из-за того, что гравитация – сила ускоряющаяся, которая увеличивается вчетверо каждый раз при уменьшении дистанции вдвое, она берёт даже небольшие неровности в изначальной форме и очень быстро их увеличивает.
В результате получается формирующая звёзды туманность сильно асимметричной формы, и звёзды образуются там, где газ плотнее всего. Если заглянуть внутрь, на отдельные присутствующие там звёзды, они представляют собой почти идеальные сферы, как наше Солнце.
Но так же, как туманность стала асимметричной, так и отдельные звёзды, сформировавшиеся внутри, появились из неидеальных, чрезмерно плотных асимметричных комков материи внутри туманности.
В первую очередь они сколлапсируют в каком-то одном (из трёх) измерении, и поскольку материя – вы, я, атомы, состоящие из ядер и электронов – собирается вместе и взаимодействует, если швырнуть её в другую материю, у вас в результате получится вытянутый диск материи. Да, гравитация притянет большую часть материи к центру, где и сформируется звезда, но вокруг неё вы получите то, что называется протопланетарным диском. Благодаря телескопу им. Хаббла мы видели такие диски непосредственно!
Вот вам первая подсказка, почему у вас получится нечто выровненное в плоскость вместо сферы со случайно летающими планетами. Далее нам нужно обратиться к результатам симуляций, поскольку мы не присутствовали в молодой солнечной системе так долго, чтобы наблюдать это формирование воочию – оно занимает порядка миллиона лет.
И вот что нам говорят симуляции.
Протопланетарный диск, сплющившись в одном измерении, продолжит сжиматься по мере того, как всё больше газа будет притягиваться к центру. Но пока большое количество материала затягивается внутрь, приличная его доля окажется на стабильной орбите где-то на этом диске.
Из-за необходимости сохранения такой физической величины, как момент импульса, который показывает количество вращения всей системы – газа, пыли, звезды и прочего. Из-за того, как работает момент импульса, и как он примерно равномерно распределяется между разными частицами внутри, следует, что всё внутри диска должно двигаться, грубо говоря, в одном направлении (по часовой или против часовой). Со временем диск достигает стабильных размеров и толщины, а затем небольшие гравитационные отклонения начинают вырастать в планеты.
Конечно, по объёму диска существуют небольшие различия между его частями (и гравитационные эффекты между взаимодействующими планетами), а также играют роль и небольшие различия начальных условий. Формирующаяся в центре звезда представляет собой не математическую точку, а большой объект диаметром порядка миллиона километров. И когда вы собираете всё это вместе, это приводит к распределению материи не в идеальной плоскости, но в форме, близкой к ней.
Вообще, мы только довольно недавно обнаружили первую планетную систему, находящуюся в процессе формирования планет, и их орбиты расположены в одной плоскости.
Молодая звезда слева вверху, на задворках туманности – HL Тельца, расположенная в 450 световых годах от нас – окружена протопланетарным диском. Самой звезде всего миллион лет. Благодаря ALMA, массиву с длинной базой, улавливающему свет на довольно длинных волнах (миллиметровых), длина которых более чем в тысячу раз превышает длину видимого света, мы и получили это изображение.
Это явно диск, со всей материей в одной плоскости, при этом в нём есть тёмные пропуски. Эти пропуски соответствуют молодым планетам, собравшим близлежащую материю! Мы не знаем, какие из них сольются вместе, какие будут вышвырнуты, и какие подойдут поближе к звезде и будут ею проглочены, но мы наблюдаем критический этап формирования молодой солнечной системы.
Так почему же все планеты находятся в одной плоскости? Потому, что они формируются из асимметричного облака газа, коллапсирующего сначала в самом коротком из направлений; материя сплющивается и держится вместе; она сокращается внутрь, но оказывается вращающейся вокруг центра. Планеты формируются благодаря неровностям в материи диска, и в результате все их орбиты оказываются в одной плоскости, различающиеся друг от друга максимум несколькими градусами.
