Плоскость эклиптики солнечной системы. Наклонения орбит планет у других звезд
Орбита Земли лежит в воображаемой плоскости, которая пересекает небесную сферу по большому кругу, называемому эклиптикой. Этим же термином называют большой круг, соответствующий проекции перемещения Земли или Солнца на небосводе.
Это большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца. Этот круг отражает траекторию движения Земли вокруг Солнца.
Наше светило проецируется на определенную область небесной сферы. Положение Земли относительно Солнца изменяется ежесуточно в течение года, и Солнце, в свою очередь, проецируется в другую область. За год наша звезда возвращается в первоначальное положение, за которое обычно принимается точка пересечения эклиптики и небесного экватора.
Ось вращения Земли наклонена по отношению к плоскости эклиптики под углом 66°33. Однако «с Земли» плоскость эклиптики наклонена под углом 66°33 относительно земной оси и под утлом 23°27 относительно экватора, как земного, так и небесного.
Две точки, в которых эклиптика пересекается с небесным экватором, называются узлами или точками равноденствия.
21 марта Солнце переходит из южного полушария небесной сферы в северное, пересекая точку весеннего равноденствия, совпадающую с у. В точке осеннего равноденствия Солнце переходит из северного полушария небесной сферы в южное. Точки эклиптики, когда Солнце отстоит на 90° от точек равноденствия, называют точками солнцестояния.
Вследствие обращения Земли участки неба, на которые проецируется светило, медленно сменяют друг друга. Солнце смещается по эклиптике приблизительно на 1° в сутки (360° за 365 дней) и, следовательно, примерно на 180° за полгода. Видимые созвездия сменяют друг друга от сезона к сезону.
Из-за наклона эклиптики относительно экватора, склонение Солнца тоже изменяется в течение года, как и длительность светового дня. Поэтому продолжительность дня и ночи в течение года различны, кроме моментов равноденствий, когда Солнце находится вблизи одного из узлов.
Непосредственно перед равноденствием и после него максимальная высота Солнца над горизонтом изменяется каждые сутки. В этот период каждый день становится длиннее (или короче) на несколько минут.
Точки солнцестояния проецируются на небосвод на максимальном расстоянии (на север и на юг) от небесного экватора. Солнце проходит либо через самую северную точку эклиптики, имеющую склонение +23° 27 (летнее солнцестояние), либо через самую южную - -23° 27 (зимнее солнцестояние). Вблизи этих точек высота Солнца над горизонтом практически не изменяется, а продолжительность светового дня увеличивается либо уменьшается лишь на несколько секунд. В высоких широтах (близко к полюсам) Солнце периодически становится околополярной звездой - оно не восходит и не заходит и находится над горизонтом даже в полночь. Эти периоды могут быть длиннее или короче, в зависимости от времени года.
На полюсах Солнце восходит и садится только один раз в год. Причина тому - наклон оси вращения Земли. День и ночь длятся на земных полюсах по 6 месяцев.
Эклиптическая система
Началами координат являются эклиптика и круг долгот, проходящий через полюсы эклиптики и точку у. В качестве координат используются:
Эклиптическая долгота X. Она измеряется в плоскости эклиптики от точки у в направлении, противоположном движению звезд, до точки пересечения эклиптики и круга долгот, проходящего через звезду. Эклиптическая долгота измеряется в градусах, минутах и секундах дуги, а ее значения варьируются от 0° до 360°;
Эклиптическая широта (3. Она измеряется по кругу долгот, проходящем через звезду, и равна углу между звездой и эклиптикой. Ее значения варьируются от 90° до -90°. (по материалам http://colonization.com.ua/ в редакции Р.Д.И.Стрельцова )
- Луна .
Описание
Название «эклиптика» связано с известным с древних времён фактом, что солнечные и лунные затмения происходят только тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения своей орбиты с эклиптикой. Эти точки на небесной сфере носят название лунных узлов , период их обращения по эклиптике, равный примерно 18 годам, называется саросом , или драконическим периодом.
Плоскость эклиптики служит основной плоскостью в эклиптической системе небесных координат .
Углы наклона орбит планет Солнечной системы к плоскости эклиптики
| Планета | Наклон к эклиптике |
|---|---|
| Меркурий | 7,01° |
| Венера | 3,39° |
| Земля | 0° |
| Марс | 1,85° |
| Юпитер | 1,31° |
| Сатурн | 2,49° |
| Уран | 0,77° |
| Нептун | 1,77° |
Эклиптика в литературе
У Станислава Лема в «Рассказе Пиркса» (из цикла «Рассказы о пилоте Пирксе») плоскость эклиптики является запрещённой для космических кораблей зоной, но пилоту Пирксу в силу ряда обстоятельств приходится в ней лететь. Именно поэтому ему удаётся увидеть давно погибший инопланетный корабль, принесённый в плоскость эклиптики внесистемным метеоритным роем.
См. также
- Инвариантная плоскость (англ. )
Напишите отзыв о статье "Эклиптика"
Примечания
Литература
- Panchenko D. Who found the Zodiac? // Antike Naturwissenschaft und ihre Rezeption. - 1998. - Vol. 9. - P. 33-44.
- Brack-Bernsen L. // Centaurus. - 2003. - Vol. 45. - P. 16–31.
Ссылки
- // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
- Эклиптика - статья из Большой советской энциклопедии .
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Эклиптика
В воскресение утром Марья Дмитриевна пригласила своих гостей к обедни в свой приход Успенья на Могильцах.– Я этих модных церквей не люблю, – говорила она, видимо гордясь своим свободомыслием. – Везде Бог один. Поп у нас прекрасный, служит прилично, так это благородно, и дьякон тоже. Разве от этого святость какая, что концерты на клиросе поют? Не люблю, одно баловство!
Марья Дмитриевна любила воскресные дни и умела праздновать их. Дом ее бывал весь вымыт и вычищен в субботу; люди и она не работали, все были празднично разряжены, и все бывали у обедни. К господскому обеду прибавлялись кушанья, и людям давалась водка и жареный гусь или поросенок. Но ни на чем во всем доме так не бывал заметен праздник, как на широком, строгом лице Марьи Дмитриевны, в этот день принимавшем неизменяемое выражение торжественности.
Когда напились кофе после обедни, в гостиной с снятыми чехлами, Марье Дмитриевне доложили, что карета готова, и она с строгим видом, одетая в парадную шаль, в которой она делала визиты, поднялась и объявила, что едет к князю Николаю Андреевичу Болконскому, чтобы объясниться с ним насчет Наташи.
После отъезда Марьи Дмитриевны, к Ростовым приехала модистка от мадам Шальме, и Наташа, затворив дверь в соседней с гостиной комнате, очень довольная развлечением, занялась примериваньем новых платьев. В то время как она, надев сметанный на живую нитку еще без рукавов лиф и загибая голову, гляделась в зеркало, как сидит спинка, она услыхала в гостиной оживленные звуки голоса отца и другого, женского голоса, который заставил ее покраснеть. Это был голос Элен. Не успела Наташа снять примериваемый лиф, как дверь отворилась и в комнату вошла графиня Безухая, сияющая добродушной и ласковой улыбкой, в темнолиловом, с высоким воротом, бархатном платье.
– Ah, ma delicieuse! [О, моя прелестная!] – сказала она красневшей Наташе. – Charmante! [Очаровательна!] Нет, это ни на что не похоже, мой милый граф, – сказала она вошедшему за ней Илье Андреичу. – Как жить в Москве и никуда не ездить? Нет, я от вас не отстану! Нынче вечером у меня m lle Georges декламирует и соберутся кое кто; и если вы не привезете своих красавиц, которые лучше m lle Georges, то я вас знать не хочу. Мужа нет, он уехал в Тверь, а то бы я его за вами прислала. Непременно приезжайте, непременно, в девятом часу. – Она кивнула головой знакомой модистке, почтительно присевшей ей, и села на кресло подле зеркала, живописно раскинув складки своего бархатного платья. Она не переставала добродушно и весело болтать, беспрестанно восхищаясь красотой Наташи. Она рассмотрела ее платья и похвалила их, похвалилась и своим новым платьем en gaz metallique, [из газа цвета металла,] которое она получила из Парижа и советовала Наташе сделать такое же.
– Впрочем, вам все идет, моя прелестная, – говорила она.
С лица Наташи не сходила улыбка удовольствия. Она чувствовала себя счастливой и расцветающей под похвалами этой милой графини Безуховой, казавшейся ей прежде такой неприступной и важной дамой, и бывшей теперь такой доброй с нею. Наташе стало весело и она чувствовала себя почти влюбленной в эту такую красивую и такую добродушную женщину. Элен с своей стороны искренно восхищалась Наташей и желала повеселить ее. Анатоль просил ее свести его с Наташей, и для этого она приехала к Ростовым. Мысль свести брата с Наташей забавляла ее.
Несмотря на то, что прежде у нее была досада на Наташу за то, что она в Петербурге отбила у нее Бориса, она теперь и не думала об этом, и всей душой, по своему, желала добра Наташе. Уезжая от Ростовых, она отозвала в сторону свою protegee.
– Вчера брат обедал у меня – мы помирали со смеху – ничего не ест и вздыхает по вас, моя прелесть. Il est fou, mais fou amoureux de vous, ma chere. [Он сходит с ума, но сходит с ума от любви к вам, моя милая.]
Наташа багрово покраснела услыхав эти слова.
– Как краснеет, как краснеет, ma delicieuse! [моя прелесть!] – проговорила Элен. – Непременно приезжайте. Si vous aimez quelqu"un, ma delicieuse, ce n"est pas une raison pour se cloitrer. Si meme vous etes promise, je suis sure que votre рromis aurait desire que vous alliez dans le monde en son absence plutot que de deperir d"ennui. [Из того, что вы любите кого нибудь, моя прелестная, никак не следует жить монашенкой. Даже если вы невеста, я уверена, что ваш жених предпочел бы, чтобы вы в его отсутствии выезжали в свет, чем погибали со скуки.]
«Стало быть она знает, что я невеста, стало быть и oни с мужем, с Пьером, с этим справедливым Пьером, думала Наташа, говорили и смеялись про это. Стало быть это ничего». И опять под влиянием Элен то, что прежде представлялось страшным, показалось простым и естественным. «И она такая grande dame, [важная барыня,] такая милая и так видно всей душой любит меня, думала Наташа. И отчего не веселиться?» думала Наташа, удивленными, широко раскрытыми глазами глядя на Элен.
В результате движения Земли по своей орбите наблюдателю на Земле кажется, что Солнце все время перемещается по небесной сфере относительно неподвижных звезд.
Правда наблюдать движение Солнце относительно звезд не представляется возможным, т.к. звезды в дневное время не видны. Перечислим некоторые убедительные факты перемещения Солнца относительно звезд
1. В разное время года в полночь видны разные звезды.
2. Меридиональная высота Cолнца в течении года изменяется.
3. Изменяются также азимуты восхода и захода Солнца, а также продолжительность дня и ночи.
Экли́птика (от лат. ecliptica - затмение), большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца.
Современное, более точное определение эклиптики - сечение небесной сферы плоскостью орбиты барицентра системы Земля-Луна.
Земля, двигаясь по своей орбите, сохраняет в мировом пространстве неизменное положение своей оси вращения.
Угол наклона оси вращения Земли с плоскостью орбиты Земли составляет 66 °33", следовательно, угол между плоскостью орбиты Земли и плоскостью земного экватора составляет 23 °26".
Эклиптика - это проекция плоскости земной орбиты на небесную сферу.
Т.к. плоскость небесного экватора - это продолжение земного экватора, а плоскость эклиптики - это плоскость орбиты Земли, то плоскость эклиптики составляет с плоскостью небесного экватора угол = 23 °27".
Из-за того, что орбита Луны наклонена относительно эклиптики и из-за вращения Земли вокруг барицентра системы Луна-Земля, плюс к тому же благодаря пертурбациям орбиты Земли от других планет, истинное Солнце не всегда находится точно на эклиптике, но может отклоняться на несколько секунд дуги. Можно сказать, что по эклиптике проходит путь «среднего Солнца».
Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора под углом: ε = 23°26′21,448″ - 46,815″ t - 0,0059″ t² + 0,00181″ t³, где t - число юлианских столетий, протёкших от начала 2000. Эта формула справедлива для ближайших столетий. В более продолжительных отрезках времени наклон эклиптики к экватору колеблется относительно среднего значения с периодом приблизительно 40 000 лет.
Кроме того, наклон эклиптики к экватору подвержен короткопериодическим колебаниям с периодом 18,6 лет и амплитудой 18,42″, а также более мелким.
В отличие от относительно быстро меняющей свой наклон плоскости небесного экватора, плоскость эклиптики более стабильна относительно удалённых звёзд и квазаров, хотя и она подвержена небольшим изменениями из-за пертурбаций от планет солнечной системы.
Название «эклиптика» связано с известным с древних времён фактом, что солнечные и лунные затмения происходят только тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения своей орбиты с эклиптикой. Эти точки на небесной сфере носят название лунных узлов, цикл их обращения по эклиптике, равный примерно 18 годам, называется Саросом, или Драконическим периодом.
Эклиптика проходит по зодиакальным созвездиям и созвездию Змееносца.
Плоскость эклиптики служит основной плоскостью в эклиптической системе небесных координат.
Также эклиптика имеет фундаментальное значение в астрологии, большинство школ этой оккультной дисциплины включает в себя интерпретацию положений небесных светил в знаках зодиака, то есть рассматривает их положения именно на эклиптике.
Также важные для большинства школ астрологии угловые расстояния между светилами в подавляющем большинстве случаев определяются в астрологии с учётом только их эклиптической долготы, и в этом смысле аспекты являются «резонансами» не столько между реальными положениями светил на небесной сфере, сколько фактически между их эклиптическими проекциями, то есть между точками эклиптики – их эклиптическими долготами.
Две точки, в которых эклиптика пересекается с небесным экватором, называются точками равноденствия.
В точке весеннего равноденствия Солнце в своём годовом движении переходит из южного полушария небесной сферы в северное; в точке осеннего равноденствия - из северного полушария в южное. Две точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствия на 90° и тем самым максимально удалённые от небесного экватора, называются точками солнцестояния.
Точка летнего солнцестояния находится в северном полушарии, точка зимнего солнцестояния - в южном полушарии.
Эти четыре точки обозначаются символами зодиака, соответствующими созвездиям, в которых они находились во времена Гиппарха (в результате предварения равноденствий эти точки сместились и ныне находятся в других созвездиях): весеннего равноденствия - знаком Овна (♈),осеннегоравноденствия - знаком Весов (♎),зимнегосолнцестояния-знакомКозерога(♑),летнегосолнцестояния-знакомРака(♋).
Ось эклиптики - диаметр небесной сферы, перпендикулярный плоскости эклиптики. Ось эклиптики пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках - северном полюсе эклиптики, лежащем в северном полушарии, и южном полюсе эклиптики, лежащем в южном полушарии. Северный полюс эклиптики имеет экваториальные координаты R.A. = 18h00m, Dec = +66°33", и находится в созвездии Дракона.
Круг эклиптической широты, или просто круг широты - большой полукруг небесной сферы, проходящий через полюсы эклиптики.
Точкой Овна называется точка на небесной сфере, в которой Солнце в своём видимом годовом движении меняет своё склонение с южного на северное. В эту точку Солнце ежегодно приходит 21-го марта - в день весеннего равноденствия.
Точка Овна задает точку отсчета еще для одной координаты - для прямого восхождения.
Прямое восхождение - это дуга небесного экватора от точки Овна до меридиана светила, в сторону обратных западных часовых углов (или если смотреть со стороны северного полюса, то против часовой стрелки). Именно в этом направлении по небесной сфере перемещваются Солнце, Луна и, следовательно, увеличивается прямое восхождение этих светил.
Тропическим годом называется промежуток времени между двумя последовательными прохождения центра Солнца через точку Овна. Его продолжительность составляет 365,2422 суток. Этот период положен в основу календарного года. Уточнение величины тропического года оставило свой след в истории астрономии в виде египетского года, юлианского и григорианского стилей.
Для приближенных расчетов необходимо знать суточные изменения координат Солнца. Прямое восхождение Солнца в течение года изменяется почти равномерно. Суточная скорость изменения прямого восхождения Солнца составляет 360 °/365,2422 1 °/сутки.
Склонение Солнца в течении года изменяется неравномерно.
0,4 °/сутки в течении 1 месяца до и 1 месяца после дней равноденствий;
0,1 °/сутки в течении 1 месяца до и 1 месяца после дней солнцестояний;
0,3 °/сутки в оставшиеся 4 промежуточных месяца.
Исследование свойств межпланетного пространства вдали от плоскости эклиптики представляет большой научный интерес. Отклонение от плоскости эклиптики требует дополнительных энергетических затрат. Эти затраты резко различаются между собой в зависимости от того, какой район вне плоскости эклиптики мы желаем исследовать.
Легче всего проникнуть в районы, отдаленные от плоскости эклиптики, совершив это на окраине Солнечной системы. Для этого достаточно вывести искусственную планету на внешнюю эллиптическую орбиту, наклоненную на небольшой угол к плоскости эклиптики. Даже слабый наклон удалит космический аппарат на больших
расстояниях от Солнца на десятки миллионов километров от плоскости эклиптики.
Гораздо труднее проникнуть в пространство «над» и «под» Солнцем. Предположим, что мы стремимся запустить искусственную планету на круговую орбиту, перпендикулярную к плоскости эклиптики. Двигаясь по такой орбите, искусственная планета через полгода после старта должна встретить Землю.
Рис. 134. Искусственные планеты на круговых орбитах радиуса 1 а. е. при наклонениях:
Гелиоцентрическая скорость выхода из сферы действия Земли должна быть равна по величине скорости Земли Построение на рис. 134, а показывает, что геоцентрическая скорость выхода Отсюда начальная скорость отлета Мы получили еще большую величину, чем четвертая космическая скорость.
Полет по эллиптической орбите, лежащей в плоскости, перпендикулярной к эклиптике, с перигелием, находящимся за Солнцем вблизи его поверхности, потребовал бы начальной скорости, лишь немного превышающей четвертую космическую, но максимальное удаление космического аппарата от плоскости эклиптики (на полпути от Земли до Солнца) было бы равно 0,068 а. е., т. е. 10 млн. км. Слишком небольшая величина в масштабах Солнечной системы, а скорость старта почти недостижима!
Но совсем просто оказывается исследовать районы, лежащие на многие миллионы километров «выше» и «ниже» орбиты Земли. Чтобы вывести искусственную планету на круговую орбиту радиуса 1 а. е., плоскость которой наклонена на угол к плоскости эклиптики, нужна геоцентрическая скорость выхода Для угла найдем откуда Как видим, скорость отлета с Земли оказалась небольшой, а между тем она позволяет искусственной планете через 3 месяца после старта удалиться от Земли на максимальное расстояние 26 млн. (рис. 134, б). Заметим, что такая искусственная планета, двигаясь бок о бок с Землей (хотя и за пределами сферы действия),
должна подвергаться заметному возмущающему влиянию нашей планеты.
Запуск с начальной скоростью, равной третьей космической ( позволяет вывести космический аппарат на круговую орбиту радиуса 1 а. наклоненную к плоскости эклиптики на угол 24°. Максимальное расстояние аппарата от Земли (через 3 месяца) составит 60 млн.
С точки зрения исследования Солнца представляет интерес достижение высоких гелиографических широт, т. е. возможно большее отклонение от плоскости солнечного экватора, а не от эклиптики. Но эклиптика уже наклонена к солнечному экватору на угол 7,2°. Поэтому выход из плоскости эклиптики желательно совершить в узле эклиптики - точке пересечения орбиты Земли с плоскостью солнечного экватора, чтобы отклонение орбиты зонда от плоскости эклиптики прибавилось к уже имеющемуся естественному наклону самой эклиптики. Поскольку ось Солнца наклонена в сторону точки осеннего равноденствия, старт должен осуществляться в середине лета или в середине зимы, когда ось Солнца видна «сбоку».
Плоскость эклиптики
Плоскость эклиптики хорошо заметна на этом изображении, полученном в 1994 году космическим кораблём лунной разведки Клементина. Камера Клементины показывает (справа налево) Луну освещённую Землёй , блики Солнца , восходящего над тёмной частью поверхности Луны, и планеты Сатурн , Марс и Меркурий (три точки в нижнем левом углу)
Название «эклиптика» связано с известным с древних времён фактом, что солнечные и лунные затмения происходят только тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения её орбиты с эклиптикой. Эти точки на небесной сфере носят название лунных узлов. Эклиптика проходит по зодиакальным созвездиям и Змееносцу . Плоскость эклиптики служит основной плоскостью в эклиптической системе небесных координат .
См. также
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Плоскость эклиптики" в других словарях:
Плоскость Лапласа плоскость, проходящая через центр масс Солнечной системы перпендикулярно вектору момента количества движения, иначе говоря она перпендикулярна вектору суммарного орбитального момента всех планет и вращательному моменту… … Википедия
Небесная сфера разделена небесным экватором. Небесная сфера воображаемая вспомогательная сфера произвольного радиуса, на которую проецируются небесные светила: служит для решения различных астрометрических задач. За центр небесной сферы, как… … Википедия
Небесная сфера разделена небесным экватором. Небесная сфера воображаемая вспомогательная сфера произвольного радиуса, на которую проецируются небесные светила: служит для решения различных астрометрических задач. За центр небесной сферы, как… … Википедия
Фундаментальная плоскость плоскость, выбором которой (как, впрочем, и началом координат в заданной точке этой плоскости) определяются различные системы сферических, географических, геодезических и астрономических координат (включая небесные … Википедия
Плоскость, проходящая через центр масс Солнечной системы перпендикулярно вектору момента количества движения. Понятие Л. н. п. было введено в 1789 П. Лапласом, указавшим на преимущества её использования в качестве основной координатной… … Большая советская энциклопедия
- (англ. Deep Ecliptic Survey) проект по поиску объектов пояса Койпера, с использованием средств Национальной оптической астрономической обсерватории (NOAO) в Национальной обсерватории Китт Пик. Глава проекта Боб Миллис. Проект действовал с… … Википедия
Плоскость эклиптики хорошо заметна на этом изображении, полученном в 1994 году космическим кораблём лунной разведки Клементина. Камера Клементины показывает (справа налево) Луну освещённую Землёй, блики Солнца, восходящего над тёмно … Википедия
Небесная сфера разделена небесным экватором. Небесная сфера воображаемая вспомогательная сфера произвольного радиуса, на которую проецируются небесные светила: служит для решения различных астрометрических задач. За центр небесной сферы, как… … Википедия
Небесная сфера разделена небесным экватором. Небесная сфера воображаемая вспомогательная сфера произвольного радиуса, на которую проецируются небесные светила: служит для решения различных астрометрических задач. За центр небесной сферы, как… … Википедия
