Кожен з нас із захопленням спостерігає за зірками на небосхилі. А чи завжди те, що ми бачимо з поверхні Землі, збігається з тим, що відбувається насправді в космосі? Двовимірні моделі з підручника астрономії також формують не завжди найточніші уявлення. Пропонуємо добірку яскравих анімованих моделей про те, як влаштована Сонячна система. Вона пожвавить ваше спілкування з дітьми і зробить уроки яскравішими.
Рух Сонячної системи у Всесвіті
Коли йдеться про рух планет у Сонячній системі, кожен з нас згадує найпростішу схематичну модель: у центрі зображена нерухома зірка Сонце, а навколо неї обертаються по своїй орбіті 8 планет.
Насправді все дещо складніше. Сонце також рухається разом із планетами Сонячної системи, а їхні орбіти насправді не у формі кола чи еліпса, а спіралеподібні. Через це планети не повторюють свого положення у тривимірному просторі.
Чому так відбувається:
Усі небесні тіла у Всесвіті перебувають у безперервному русі. Супутники обертаються навколо своїх планет, планети — навколо зірок, зірки разом із небесними тілами своїх систем — навколо центрів своїх галактик, а галактики — навколо центра Всесвіту.
Швидкість руху небесних тіл
Поки ви зосереджено читаєте цей матеріал, наша планета і всі ми разом з нею здійснюємо мандрівку у Всесвіті з неймовірною швидкістю. Однак навіть не відчуваємо цього.
Основні планетарні рухи та порівняння їхньої швидкості демонструє анімація.
Чому так відбувається:
Механічний рух — умовна величина. Лише обрана система відліку визначає, рухається щось або ж перебуває у стані спокою.
Так, сидячи на стільці, ми мовби залишаємося на одному місці, але ж насправді в цей час разом з нашою планетою ми здійснюємо мандрівку зі швидкістю 460 м/с навколо земної осі. І не лише це: одночасно з цим ми переміщуємося зі швидкістю 29,8 км/с навколо Сонця, а разом із Сонцем — навколо центра нашої галактики. А вкупі з усім Чумацьким Шляхом ми, до того ж, мчимо на швидкості 600 км/с навколо реліктового випромінювання, що в центрі Всесвіту.
Кут нахилу та швидкість обертання навколо осі планет Сонячної системи
На яких планетах найкоротша та найдовша доба? Як сильно вони відрізняються від земних? Чи всі планети обертаються навколо своєї осі за схожим принципом? Анімація демонструє особливості кожної планети.
Чому так відбувається:
Більшість планет Сонячної системи обертаються навколо своєї осі в напрямку, аналогічному своєму руху навколо Сонця, проти годинникової стрілки. Однак є два винятки — Венера, яка обертається в протилежному напрямку, і Уран, вісь якого має ретроградний (у протилежний бік) нахил до його орбіти.
Учені виділяють мінімум чотири причини, які впливають на напрям і швидкість обертання небесних тіл:
- імпульс, що залишився з часів їхнього формування з газо-пилової хмари;
- маса планети, маса зірки та відстань між ними;
- особливості планетної орбіти;
- гравітаційний вплив сусідніх планет.
Фази Місяця
Усі ми спостерігаємо, як Місяць змінює свій вигляд: то молодик, то повня, то старий. Іноді на безхмарному небі його взагалі не видно. А ще весь час він повернутий до землян лише одним боком. Чому так? Відповіді на ці запитання дає анімація.
Чому так відбувається:
Місяць обертається навколо Землі, і ми, земляни, бачимо ту його частину, яка освітлена Сонцем. Отже, якщо Місяць опиняється на одній лінії між Сонцем і Землею, то та його частина, що повернута до Землі, не освітлюється. Отже, в цей час земляни не бачать Місяць взагалі.
У процесі обертання Місяця навколо Землі, тільки-но Місяць трохи зміщується відносно прямої «Сонце — Місяць — Земля», ми бачимо молодий Місяць.
Коли Місяць і Сонце опиняються по різні боки від Землі і освітлюються повністю, земляни спостерігають повний місяць.
Окрім того, з поверхні Землі завжди видно лише один бік Місяця, хоча це небесне тіло має форму кулі, а не диска. Секрет криється у швидкості обертання Місяця навколо своєї осі. Річ у тім, що вона збігається зі швидкістю його обертання навколо Землі.
Порівняння розмірів Землі, Марса та Місяця
Хоча із Землі Місяць виглядає доволі великим, насправді це досить маленький астрономічний об’єкт. Ілюзія його розміру обумовлена найближчим розташуванням до Землі відносно інших об’єктів Сонячної системи. Так само і Марс із Землі виглядає навіть яскравішим ніж планети-гіганти.
Анімація наочно демонструє пропорції Землі, Марса і Місяця.
Зближення Юпітера і Сатурна
21 грудня земляни спостерігали унікальне явище — зближення орбіт планет-гігантів Сатурна і Юпітера, максимальне за останні 400 років. Із поверхні Землі це виглядало так, наче на небосхилі утворилася єдина яскрава зірка.
На думку німецького астронома Йоганна Кеплера, саме таке ілюзійне поєднання орбіт Юпітера і Нептуна описане в Біблії як Вифлеємська зірка — та сама, яка вказала волхвам шлях до місця народження немовляти Христа.
Чому так відбувається:
Насправді, коли з поверхні Землі здається, що ці планети поєднуються, між ними залишається відстань близько 730 млн км. Ілюзія утворення єдиної зірки виникає через те, що ці планети, освітлені Сонцем, опиняються в одній площині відносно Землі.
Полярне сяйво з МКС
Взимку за полярним колом можна побачити дивовижне явище — полярне сяйво. А ось так його можуть спостерігати космонавти з Міжнародної космічної станції.
Чому так відбувається:
Полярне сяйво — світіння верхніх шарів атмосфери, що виникає в результаті взаємодії частинок сонячного вітру з магнітосферою Землі.
Більшість заряджених частинок сонячного вітру, які досягають нашої планети, відбиваються. Однак деяким все таки вдається прорватися в магнітне поле Землі. Ці частинки і утворюють світіння, стикаючись з молекулами повітря у верхній частині атмосфери. Жовтий, зелений і червоний кольори виникають завдяки вмісту кисню в повітрі, а за сині і фіолетові відтінки відповідає азот.
Максимальна висота полярного сяйва — 1130 км, мінімальна — 60 км.
Полярний день
Окрім того, що Земля обертається навколо Сонця, завдяки чому на нашій планеті виникають сезони року, вона ще й обертається навколо своєї осі. Завдяки цьому ми можемо спостерігати зміну дня і ночі. Однак не скрізь на планеті співвідношення світлого і темного часу доби збігаються.
Чому так відбувається:
Це пов’язано з кутом нахилу земної осі. Завдяки цьому за полярними колами нашої планети пів року триває полярний день, а пів року — полярна ніч. У цей період сонце взагалі не опускається нижче лінії горизонту чи не підіймається відповідно.
Схiд Сонця з МКС
Астронавти, які працюють на Міжнародній космічній станції, можуть спостерігають схід Сонця дещо інакше ніж ті, хто перебуває на поверхні Землі.
Перед самим сходом атмосфера Землі світиться: світло відбивається у повітрі, і тому навколо планети з’являється ореол. Таку картину екіпаж МКС може спостерігати 16 разів на добу.
Чому так відбувається:
Міжнародна космічна станція здійснює один оберт навколо Землі кожні 90 хвилин. У результаті цього за 24 години космонавти на борту МКС спостерігають своєрідний схід і захід Сонця значно частіше, ніж ми на поверхні Землі.
Нічний вид з МКС
На думку астрономів, у Всесвіті понад 1 септильйон зірок (це число записується як 1 з 24 нулями). Однак ми, земляни, бачимо лише незначну частину з них. Так, неозброєним оком у Північній і Південній півкулях одночасно можна побачити близько 5 тисяч зірок.
Чому так відбувається:
Причина зниження видимості — земна атмосфера недостатньо прозора. До того ж не завжди ясна погода. У космосі видимість краща, ніж у найясніший день на Землі, і не видно лише ті об’єкти, що приховані туманностями або іншими зірками.
