Что такое нижнее соединение
Лекция. «Конфигурация планет Солнечной системы»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Лекция. «Конфигурация планет Солнечной системы»
Все вы хорошо знаете, что в нашей Солнечной системе, помимо Земли, принято выделять ещё 7 больших планет: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Все они, как и наша планета, обращаются вокруг центрального тела нашей системы — Солнца. Все планеты Солнечной системы принято разделять на нижние и верхние.
Нижними называются планеты, орбиты которых расположены ближе к Солнцу, чем орбита Земли (это Меркурий и Венера).
Следовательно, если орбита планеты будет находиться за орбитой Земли, то она будет называться верхней (это Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун).
Конечно же из-за разной удалённости от Солнца, а также различной орбитальной скорости, условия видимости всех планет с Земли меняются по-разному. Поэтому принято выделять некоторые характерные взаимные расположения планет, Земли и Солнца, которые называются конфигурациями.
Ясно, что условия видимости планеты в той или иной конфигурации зависят от её расположения по отношению к Солнцу, которое освещает планету, и Земли, с которой мы эту планету наблюдаем.
В связи с этим, например, для нижних планет выделяют верхние и нижние соединения, а также элонгации.
Соединением называется расположение небесных тел, при котором имеет место совпадение их долгот (обычно планет или планеты и Солнца), с точки зрения земного наблюдателя.
В нижнем соединении планета находится ближе всего к Земле. А в верхнем — наиболее удалена от неё.
При соединениях, как правило, планеты не видны, поскольку они прячутся либо за Солнцем, либо в его лучах.
Элонгацией называется такое положение планеты, при котором для земного наблюдателя её угловое расстояние от Солнца максимально.
Из-за того, что орбиты планет не являются круговыми, наибольшие элонгации не имеют постоянного значения. Так у Венеры они колеблются в пределах от 45 о до 48 о градусов. А у Меркурия всего от 18 о градусов до 28°. Так как Меркурий и Венера не отходят далеко от Солнца, то ночью они не видны.
При этом продолжительность их утренней или вечерней видимости не превышает четырёх часов для Венеры и полутора часов для Меркурия. Иногда Меркурий и вовсе не виден, так как его время восхода и захода приходится на светлое время суток.
Также принято различать восточную и западную элонгации. В восточной элонгации планету можно наблюдать на небе вечером после захода Солнца, а в западной — утром перед восходом Солнца.
Что касается верхних планет, то для них конфигурация несколько иная. Так, например, если планета находится вблизи точки, диаметрально противоположной Солнцу, то такая конфигурация называется противостоянием.
Это наиболее благоприятное время для наблюдения планеты, так как она располагается ближе всего к Земле и повёрнута к ней своей освещённой стороной. При этом её верхняя кульминация часто происходит около полуночи.
В верхнем соединении планета наиболее удалена от Земли и наблюдать её в это время невозможно, так как она теряется в лучах нашей звезды.
Внешняя планета может находиться на любом угловом расстоянии от Солнца (в пределах 0—180 о ). Но если угол между направлениями с Земли на верхнюю планету и на Солнце составляет 90°, то говорят, что планета находится в квадратуре.
Как и в случае с элонгацией, принято различать западную и восточную квадратуры.
Конечно же из-за обращения всех планет вокруг Солнца их конфигурации периодически повторяются. А промежуток времени между двумя последовательными одноименными конфигурациями планеты (например, верхними соединениями) называется её синодическим периодом. Проще говоря, это промежуток времени, по истечении которого планета (или другое тело Солнечной системы) для наблюдателя с Земли возвращается в прежнее положение относительно Солнца.
Синодические периоды планет были рассчитаны ещё в глубокой древности, когда считалось, что все тела обращаются вокруг Земли. Однако мы уже знаем, что Земля не является неподвижным телом, а вместе с остальными планетами движется вокруг Солнца. Так вот, промежуток времени, в течение которого планета
совершает один полный оборот вокруг Солнца по орбите относительно звёзд, называется звёздным или сидерическим периодом обращения планеты.
Часто, для простоты, сидерический период называют годом. К примеру, Земной год, Меркурианский год, Юпитерианский год и так далее.
Сидерический период обращения планеты вокруг Солнца с движущейся Земли определить невозможно, так как к его окончанию Земля успевает сместиться в новую точку пространства, и проекция планеты на фон неподвижных звёзд также оказывается смещённой. Получится, что планета может не дойти либо перейти ту точку среди звёзд, откуда было замечено начало её движения. Но между синодическим (то есть видимым) и сидерическим (то есть истинным) периодами планет существует взаимосвязь. Установим её.
Уравнение синодического движения верхних планет можно получить аналогичными рассуждениями. Единственное отличие состоит в том, что их сидерический период обращения больше сидерического периода Земли. Поэтому для верхних планет уже Земля, забега вперёд, совершает один оборот вокруг Солнца и догоняет планету.
Конфигурация планет. Синодический период
Урок 12. Астрономия 11 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Конфигурация планет. Синодический период»
Все вы хорошо знаете, что в нашей Солнечной системе, помимо Земли, принято выделять ещё 7 больших планет: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Все они, как и наша планета, обращаются вокруг центрального тела нашей системы — Солнца. Все планеты Солнечной системы принято разделять на нижние и верхние.
Нижними называются планеты, орбиты которых расположены ближе к Солнцу, чем орбита Земли (это Меркурий и Венера).
Следовательно, если орбита планеты будет находиться за орбитой Земли, то она будет называться верхней (это Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун).
Конечно же из-за разной удалённости от Солнца, а также различной орбитальной скорости, условия видимости всех планет с Земли меняются по-разному. Поэтому принято выделять некоторые характерные взаимные расположения планет, Земли и Солнца, которые называются конфигурациями.
Ясно, что условия видимости планеты в той или иной конфигурации зависят от её расположения по отношению к Солнцу, которое освещает планету, и Земли, с которой мы эту планету наблюдаем.
В связи с этим, например, для нижних планет выделяют верхние и нижние соединения, а также элонгации.
Соединением называется расположение небесных тел, при котором имеет место совпадение их долгот (обычно планет или планеты и Солнца), с точки зрения земного наблюдателя.
В нижнем соединении планета находится ближе всего к Земле. А в верхнем — наиболее удалена от неё.
При соединениях, как правило, планеты не видны, поскольку они прячутся либо за Солнцем, либо в его лучах.
Элонгацией называется такое положение планеты, при котором для земного наблюдателя её угловое расстояние от Солнца максимально.
Из-за того, что орбиты планет не являются круговыми, наибольшие элонгации не имеют постоянного значения. Так у Венеры они колеблются в пределах от 45 о до 48 о градусов. А у Меркурия всего от 18 о градусов до 28°. Так как Меркурий и Венера не отходят далеко от Солнца, то ночью они не видны.
При этом продолжительность их утренней или вечерней видимости не превышает четырёх часов для Венеры и полутора часов для Меркурия. Иногда Меркурий и вовсе не виден, так как его время восхода и захода приходится на светлое время суток.
Также принято различать восточную и западную элонгации. В восточной элонгации планету можно наблюдать на небе вечером после захода Солнца, а в западной — утром перед восходом Солнца.
Что касается верхних планет, то для них конфигурация несколько иная. Так, например, если планета находится вблизи точки, диаметрально противоположной Солнцу, то такая конфигурация называется противостоянием.
Это наиболее благоприятное время для наблюдения планеты, так как она располагается ближе всего к Земле и повёрнута к ней своей освещённой стороной. При этом её верхняя кульминация часто происходит около полуночи.
В верхнем соединении планета наиболее удалена от Земли и наблюдать её в это время невозможно, так как она теряется в лучах нашей звезды.
Внешняя планета может находиться на любом угловом расстоянии от Солнца (в пределах 0—180 о ). Но если угол между направлениями с Земли на верхнюю планету и на Солнце составляет 90°, то говорят, что планета находится в квадратуре.
Как и в случае с элонгацией, принято различать западную и восточную квадратуры.
В западной квадратуре восход планеты происходит где-то около полуночи. Соответственно в восточной квадратуре около полуночи планета заходит.
Конечно же из-за обращения всех планет вокруг Солнца их конфигурации периодически повторяются. А промежуток времени между двумя последовательными одноименными конфигурациями планеты (например, верхними соединениями) называется её синодическим периодом. Проще говоря, это промежуток времени, по истечении которого планета (или другое тело Солнечной системы) для наблюдателя с Земли возвращается в прежнее положение относительно Солнца.
Синодические периоды планет были рассчитаны ещё в глубокой древности, когда считалось, что все тела обращаются вокруг Земли. Однако мы уже знаем, что Земля не является неподвижным телом, а вместе с остальными планетами движется вокруг Солнца. Так вот, промежуток времени, в течение которого планета совершает один полный оборот вокруг Солнца по орбите относительно звёзд, называется звёздным или сидерическим периодом обращения планеты.
Часто, для простоты, сидерический период называют годом. К примеру, Земной год, Меркурианский год, Юпитерианский год и так далее.
Сидерический период обращения планеты вокруг Солнца с движущейся Земли определить невозможно, так как к его окончанию Земля успевает сместиться в новую точку пространства, и проекция планеты на фон неподвижных звёзд также оказывается смещённой. Получится, что планета может не дойти либо перейти ту точку среди звёзд, откуда было замечено начало её движения. Но между синодическим (то есть видимым) и сидерическим (то есть истинным) периодами планет существует взаимосвязь. Установим её.
Уравнение синодического движения верхних планет можно получить аналогичными рассуждениями. Единственное отличие состоит в том, что их сидерический период обращения больше сидерического периода Земли. Поэтому для верхних планет уже Земля, забега вперёд, совершает один оборот вокруг Солнца и догоняет планету.
Полученные нами два уравнения дают средние значения синодических периодов обращения планет. Не трудно увидеть, что, зная синодический период планеты, можно определить и её звёздный период обращения вокруг Солнца.
Для примера давайте определим звёздный период Меркурия, если известно, что его нижние соединения повторяются через 116 суток.
Соединение (астрономия)
В соединении могут быть два объекта Солнечной системы или объект Солнечной системы и какой-либо более далёкий объект.
Существует астрономический символ соединения: 
(код в Юникоде — U+260C). В современной науке он не используется.
Сходное, но менее чётко определённое явление известно как парад планет. Это более или менее тесное сближение на небесной сфере некоторого их количества. Этот термин не имеет чёткого определения и используется в основном в СМИ и популярной литературе.
Содержание
Соединение с Солнцем
Обратная ситуация (когда эклиптические долготы данного небесного тела и Солнца противоположны) называется противостоянием этого тела.
Промежуток времени между двумя соединениями (одноимёнными) какого-либо небесного тела с Солнцем называется синодическим периодом обращения этого тела.
В нижнем соединении к Земле повёрнута ночная сторона планеты, а в верхнем — дневная. Угловой размер планеты, видимый с Земли, в нижнем соединении наибольший, а в верхнем — наименьший.
Если в нижнем соединении эклиптическая широта планеты достаточно мала, происходит прохождение этой планеты по диску Солнца. Они случаются и у Меркурия, и у Венеры.
Соединение Луны с Солнцем называется новолунием. Если в это время Луна имеет достаточно малую эклиптическую широту, происходит солнечное затмение.
Влияние на связь с космическими аппаратами
Во время соединения планет с Солнцем сильно затруднена связь с аппаратами, которые их изучают. Когда Солнце находится между аппаратом и Землёй, есть риск того, что антенна, оснащённая системой автоматической навигации, начнёт следить за Солнцем. Это объясняется тем, что Солнце действует как сильный генератор электромагнитного шума, создающий гораздо более мощный сигнал, чем сигнал с земной станции. В частности, соединение Марса с Солнцем делает невозможной связь с марсоходами в течение примерно двух недель. Например, один из таких периодов продолжался c 29 ноября 2008 года до 13 декабря 2008 года (15 дней).
Прохождение Меркурия по диску Солнца (8 ноября 2006 года).
Прохождение Венеры по диску Солнца (8 июня 2004 года).
Ио проходит над поверхностью Юпитера (снимок с космического корабля Кассини).
Компьютерная эмуляция видимого с Земли прохождения Венеры перед Юпитером, случившегося во время их соединения 3 января 1818 года.
См. также
Примечания
Литература
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Соединение (астрономия)» в других словарях:
Прохождение (астрономия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Прохождение. Прохождение или астрономический транзит это астрономическое явление, во время которого с точки зрения наблюдателя из определённой точки одно небесное тело проходит перед другим… … Википедия
Конфигурация (астрономия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Конфигурация. Конфигурации планет Конфигурация характерное взаимное положение Солнца … Википедия
Верхнее соединение — Соединение планет («Парад планет») в астрономии расположение двух или нескольких объектов Солнечной системы (Солнца, Луны, планет, комет, астероидов и др.) или объекта Солнечной системы и звезды так, что и их эклиптические долготы (иногда прямые… … Википедия
Нижнее соединение — Соединение планет («Парад планет») в астрономии расположение двух или нескольких объектов Солнечной системы (Солнца, Луны, планет, комет, астероидов и др.) или объекта Солнечной системы и звезды так, что и их эклиптические долготы (иногда прямые… … Википедия
Россия. Русская наука: Астрономия и геодезия — До Петра Великого русскими не было произведено научных трудов по астрономии. Петр Великий, посещая обсерватории в Гринвиче и Копенгагене, во второе посещение первой из них произвел сам полное определение положения Венеры с помощью стенного круга … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Солнечное противостояние — Схема солнечного противостояния Земли и Марса. Солнечное противостояние происходит тогда, когда планеты или другие объекты Солнечной системы находятся на противоположной стороне Солнца от Земли. Во время солнечного противостояния, Солнце пройдет… … Википедия
НАУКА — особый вид познавательной деятельности, направленный на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о мире. Взаимодействует с др. видами познавательной деятельности: обыденным, художественным, религиозным, мифологическим … Философская энциклопедия
Леви бен Гершом — Леви бен Гершом לוי בן גרשום Дата рождения: 1288 год(1288) Место рождения: Баньоль сюр Сез, Франция Дата смерти: 20 апреля … Википедия
Конт Auguste — (Comte) основатель позитивизма, род. 19 го января 1798 г. в Монпелье, где отец его был сборщиком податей. В лицее особенно успевал в математике. Поступив в политехническую школу, он удивлял профессоров и товарищей своим умственным развитием. В… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Евдокс Книдский — В Википедии есть статьи о других людях с именем Евдоксий. Евдокс Книдский др. греч. Εὔδοξος ὁ Κνίδιος Дата рождения: ок. 408 год до н. э. Место рождения … Википедия
Астрономия для «чайников» | Страница 29 | Онлайн-библиотека
Верхнее и нижнее соединения
Внешними называют планеты, которые движутся за пределами земной орбиты. Это Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Предположим, внешняя планета находится на той же долготе, что и Солнце. Такое положение планеты называют соединением (или верхним соединением ) (рис. 6.2).
Рис. 6.2. Планета в соединении находится на той же долготе, что и Солнце
Рис. 6.3. Планета в нижнем соединении находится на той же долготе, что и Солнце, но внутри орбиты Земли
В следующих разделах я расскажу вам, как наблюдать планеты земной группы в порядке возрастания сложности. Начнем с Венеры, поскольку ее наблюдать легче всего.
Венеру лучше всего наблюдать в нижнем соединении, когда она кажется самой большой и самой яркой. Но Меркурий слишком близок к Солнцу, чтобы его можно было наблюдать в нижнем соединении, поэтому лучшее время его наблюдения — максимальная элонгация.
Венера — это планета, которую найти проще всего. Она настолько яркая, что люди, не имеющие никаких познаний в астрономии, иногда вдруг обращают на нее внимание и звонят на радиостанции, в газеты и планетарии, чтобы спросить, что это за «яркая звезда».
Когда редкие облака движутся с запада на восток перед Венерой, то некоторые люди неправильно воспринимают то, что видят. Им кажется, что это Венера (которую они не узнали) движется так быстро с востока на запад (т. е. в противоположном направлении относительно движения облаков). По причине яркости планеты и ложного впечатления от ее быстрого движения за завесой облаков Венеру часто принимают за НЛО. Увы, это не НЛО, а хорошо известная нам Венера.
Лучше узнав Венеру, вы сможете находить ее даже при свете дня. Очень часто Венера настолько яркая, что если небо чистое и нет ни тумана, ни дымки, ее можно обнаружить в небе с помощью бокового зрения. Это означает, что вы будете смотреть на нее «уголком глаза». Существуют причины, по которым иногда легче найти небесное тело с помощью бокового зрения, чем глядя прямо на него. (Боковое зрение — это способность, развившаяся у человека, вероятно, для выживания; благодаря этому врагу или хищнику труднее незаметно напасть на человека сбоку.) Но, какими бы ни были причины, это факт, о котором нужно знать при наблюдении неба.
В небольшой телескоп можно различить самые заметные характеристики Венеры: ее фазы и изменения видимого размера. У Венеры есть фазы, как и у Луны, причем по той же причине: иногда часть полушария Венеры, обращенного к Солнцу (и поэтому освещенного), оказывается повернутой от Земли. Поэтому в телескоп Венера выглядит как диск, частично освещенный и частично темный.
Угловые меры
Видимые размеры в небе измеряются в угловых единицах. Например, небесный экватор имеет длину 360°. Для сравнения, ширина Солнца и Луны — полградуса. Планеты намного меньше, поэтому для их описания нужны более мелкие единицы измерения. Градус делится на 60 угловых минут, а угловая минута делится на 60 угловых секунд. Таким образом, в градусе 3600 (60×60) угловых секунд. Во многих астрономических книгах и статьях угловая минута обозначается одним символом (‘), а угловая секунда — двумя («). Многие, «непосвященные» часто путают это с футами и дюймами. Когда увидите в какой-то статье фразу типа «Диаметр Луны составляет примерно 30 футов», знайте, что над статьей поработал неграмотный редактор.
Диаметр Венеры всего на 5 % меньше диаметра Земли. Ее видимый размер, или угловой диаметр, варьируется от примерно 10 угловых секунд, когда Венера находится на максимальном удалении (и имеет форму узкого серпа), до примерно 58 угловых секунд, когда она находится на максимальном приближении и имеет форму полной Луны.
Разделительная линия между светлой и темной частями диска Венеры называется терминатором, точно так же, как и у Луны. Только не путайте это с персонажем Арнольда Шварценеггера! Наш терминатор не представляет никакой опасности; это всего лишь воображаемая линия на диске Венеры.
По мере того как Венера и Земля обращаются вокруг Солнца, расстояние между этими планетами существенно меняется. В точке максимального приближения к Земле Венера находится от нее на расстоянии не больше 40 миллионов километров, а в точке максимального удаления — на расстоянии целых 256 миллионов километров. Здесь очень важно соотношение между данными цифрами: в точке максимального приближения Венера примерно в 6 раз ближе к Земле, чем в точке максимального удаления. И в телескоп она выглядит в 6 раз больше.
Но чего вы не увидите на Венере — так это следов столкновений, таких как кратеры. Венера полностью укрыта толстым слоем облаков, сквозь который ничего нельзя разглядеть. Яркость Венеры объясняется ее относительной близостью к Земле и Солнцу, а также наличием этого облачного слоя, имеющего высокую отражательную способность. Но иногда можно заметить рога серпа Венеры, выступающие гораздо дальше в темную часть диска, чем это должно быть в соответствии с ее фазой в данный день (иногда эти рога даже смыкаются). Это явление объясняют тем, что солнечный свет преломляется в атмосфере Венеры и переходит через терминатор в темную часть диска.
Изображения Венеры с эффектным узором облаков, которые часто помещают в книгах, делались в ультрафиолетовом диапазоне, поэтому и возникли эти узоры. Ультрафиолетовый свет задерживается атмосферой Земли (от этой опасной радиации нас защищает озоновый слой), поэтому вы не сможете увидеть Венеру в этом свете. В сущности, вы в любом случае не сумеете увидеть ультрафиолетовый свет, потому что он невидим для человеческого глаза. Но телескопы, установленные на искусственных спутниках и космических аппаратах, находящихся в космосе, т. е. за пределами земной атмосферы, могут делать фотографии в ультрафиолетовом диапазоне.
В редких случаях наблюдатели сообщают о бледном свечении на темной части диска Венеры. Это загадочное свечение, называемое пепельным светом (ashen light), в одних случаях — реальное явление, а в других — оптическая иллюзия. После многих веков исследований специалисты все еще не могут дать объяснение этому явлению, поэтому некоторые из них отрицают его существование. Если повезет, вы тоже сможете увидеть этот загадочный свет. Астрономы-любители сообщали также о других явлениях на Венере, которые они наблюдали в телескоп, но почти все эти сообщения оказались ложными. Эксперименты показали, что этот эффект имеет психологическую природу: если люди наблюдают на расстоянии чисто-белый шар (без каких бы то ни было рисунков на поверхности), то они могут «различить» узоры, которых на самом деле нет.
Марс — это ярко-красный небесный объект, но далеко не такой сияющий, как Венера. Поэтому, чтобы убедиться, что вы не перепутали Марс с какой-нибудь ярко-красной звездой, например, с Антаресом из созвездия Скорпиона (название которого, кстати, означает «соперник Марса»), сверьтесь с картой звездного неба.
Большое преимущество Марса в том, что когда он виден на ночном небе, его, как правило, можно наблюдать почти всю ночь. Это вам не Меркурий с Венерой, которые садятся очень быстро после заката или восходят перед самым рассветом, так что не дают долго любоваться собой. А с Марсом у вас будет время и поужинать, и посмотреть вечерние новости, прежде чем вы пойдете во двор глядеть в телескоп.
В небольшой телескоп можно различить, по меньшей мере, несколько темных отметин на Марсе. Лучшее время наблюдения Марса длится несколько месяцев, но наступает оно только раз в 26 месяцев, когда Марс находится в противостоянии. В этом положении Марс выглядит самым большим и самым ярким, поэтому рассмотреть детали его поверхности совсем нетрудно.