Каждый из нас с восторгом наблюдает за звездами на небосклоне. А всегда ли то, что мы видим с поверхности Земли, совпадает с тем, что происходит на самом деле в космосе? Двумерные модели из учебника астрономии тоже формируют не всегда точные представления. Предлагаем подборку ярких анимированных моделей о том, как устроена Солнечная система. Она оживит ваше общение с детьми и сделает уроки ярче.
Движение Солнечной системы во Вселенной
Когда заходит речь о движении планет в Солнечной системе, каждый из нас вспоминает самую простую схематическую модель: в центре изображена неподвижная звезда Солнце, а вокруг нее вращаются по своей орбите 8 планет.
На самом деле все несколько сложнее. Солнце тоже движется вместе с планетами Солнечной системы, а их орбиты на самом деле не в форме круга или эллипса, а спиралевидные. Поэтому планеты не повторяют свое положение в трехмерном пространстве.
Почему так происходит:
Все небесные тела во Вселенной находятся в непрерывном движении. Спутники вращаются вокруг своих планет, планеты — вокруг звезд, звезды вместе с небесными телами своих систем — вокруг центров своих галактик, а галактики — вокруг центра Вселенной.
Скорость движения небесных тел
Пока вы сосредоточено читаете этот материал, наша планета и все мы вместе с ней осуществляем путешествие во Вселенной с невероятной скоростью. Однако даже не чувствуем этого.
Основные планетарные движения и сравнение их скорости демонстрирует анимация.
Почему так происходит:
Механическое движение — условная величина. Только выбрана система отсчета определяет, движется что-то или находится в состоянии покоя.
Так, сидя на стуле, мы будто бы остаемся на одном месте, но на самом деле в это время вместе с нашей планетой мы осуществляем путешествие со скоростью 460 м/с вокруг земной оси. И не только это: одновременно с этим мы перемещаемся со скоростью 29,8 км/с вокруг Солнца, а вместе с Солнцем — вокруг центра нашей галактики. А вместе со всем Млечным Путем мы, к тому же, мчимся на скорости 600 км/с вокруг реликтового излучения, которое в центре Вселенной.
Угол наклона и скорость вращения вокруг оси планет Солнечной системы
На каких планетах самые короткие и самые длинные сутки? Как сильно они отличаются от земных? Все ли планеты вращаются вокруг своей оси по схожему принципу? Анимация демонстрирует особенности каждой планеты.
Почему так происходит:
Большинство планет Солнечной системы вращаются вокруг своей оси в направлении, аналогичном своему движению вокруг Солнца против часовой стрелки. Однако есть два исключения — Венера, которая вращается в противоположном направлении, и Уран, у оси которого ретроградный (в противоположную сторону) наклон к его орбите.
Ученые выделяют минимум четыре причины, которые влияют на направление и скорость вращения небесных тел:
- импульс, оставшийся со времен их формирования из газо-пылевого облака;
- масса планеты, масса звезды и расстояние между ними;
- особенности планетной орбиты;
- гравитационное воздействие соседних планет.
Фазы Луны
Все мы наблюдаем, как Луна меняет свой облик: то молодая, то полная, то старая. Иногда на безоблачном небе ее вообще не видно. А еще все время она обращена к землянам только одной стороной. Почему так? Ответы на эти вопросы дает анимация.
Почему так происходит:
Луна вращается вокруг Земли, и мы, земляне, видим ту ее часть, которая освещена Солнцем. Итак, если Луна оказывается на одной линии между Солнцем и Землей, то та ее часть, которая обращена к Земле, не освещается. Поэтому в это время земляне не видят Луну вообще.
В процессе вращения Луны вокруг Земли, как только Луна немного смещается относительно прямой «Солнце — Луна — Земля», мы видим молодую Луну.
Когда Луна и Солнце оказываются по разные стороны от Земли и освещаются полностью, земляне наблюдают полнолуние.
Кроме того, с поверхности Земли всегда видно только одну сторону Луны, хотя это небесное тело имеет форму шара, а не диска. Секрет кроется в скорости вращения Луны вокруг своей оси. Дело в том, что она совпадает со скоростью ее вращения вокруг Земли.
Сравнение размеров Земли, Марса и Луны
Хотя с Земли Луна выглядит довольно большой, на самом деле это достаточно маленький астрономический объект. Иллюзия его размера обусловлена близким расположением к Земле относительно других объектов Солнечной системы. Так же и Марс с Земли выглядит даже ярче чем планеты-гиганты.
Анимация наглядно демонстрирует пропорции Земли, Марса и Луны.
Сближение Юпитера и Сатурна
21 декабря земляне наблюдали уникальное явление — сближение орбит планет-гигантов Сатурна и Юпитера, максимальное за последние 400 лет. С поверхности Земли это выглядело так, будто на небосклоне образовалась одна яркая звезда.
По мнению немецкого астронома Иоганна Кеплера, именно такое иллюзорное сочетание орбит Юпитера и Нептуна описано в Библии как Вифлеемская звезда — та самая, которая указала волхвам путь к месту рождения младенца Христа.
Почему так происходит:
На самом деле, когда с поверхности Земли кажется, что эти планеты объединяются, между ними остается расстояние около 730 млн км. Иллюзия образования одной звезды возникает из-за того, что эти планеты, освещенные Солнцем, оказываются в одной плоскости относительно Земли.
Полярное сияние с МКС
Зимой за полярным кругом можно увидеть удивительное явление — полярное сияние. А вот так его могут наблюдать космонавты с Международной космической станции.
Почему так происходит:
Полярное сияние — свечение верхних слоев атмосферы, возникающее в результате взаимодействия частиц солнечного ветра с магнитосферой Земли.
Большинство заряженных частиц солнечного ветра, которые достигают нашей планеты, отражаются. Однако некоторым все же удается прорваться в магнитное поле Земли. Эти частицы и образуют свечение, сталкиваясь с молекулами воздуха в верхней части атмосферы. Желтый, зеленый и красный цвета возникают благодаря содержанию кислорода в воздухе, а за синие и фиолетовые оттенки отвечает азот.
Максимальная высота полярного сияния — 1130 км, минимальная — 60 км.
Полярный день
Кроме того, что Земля вращается вокруг Солнца, благодаря чему на нашей планете возникают сезоны года, она еще и вращается вокруг своей оси. Благодаря этому мы можем наблюдать смену дня и ночи. Однако не везде на планете соотношение светлого и темного времени суток совпадают.
Почему так происходит:
Это связано с углом наклона земной оси. Благодаря этому за полярными кругами нашей планеты полгода длится полярный день, а полгода — полярная ночь. В этот период солнце вообще не опускается ниже линии горизонта или не поднимается соответственно.
Восход Солнца с МКС
Астронавты, которые работают на Международной космической станции, могут наблюдают восход Солнца несколько иначе чем те, кто находится на поверхности Земли.
Перед самым восходом атмосфера Земли светится: свет отражается в воздухе, и поэтому вокруг планеты появляется ореол. Такую картину экипаж МКС может наблюдать 16 раз в сутки.
Почему так происходит:
Международная космическая станция совершает один оборот вокруг Земли каждые 90 минут. В результате за 24 часа космонавты на борту МКС наблюдают своеобразный восход и заход Солнца значительно чаще, чем мы на поверхности Земли.
Ночной вид с МКС
По мнению астрономов, во Вселенной более 1 септиллиона звезд (это число записывается как 1 с 24 нулями). Однако мы, земляне, видим лишь незначительную их часть. Так, невооруженным глазом в Северном и Южном полушариях одновременно можно увидеть около 5 тысяч звезд.
Почему так происходит:
Причина снижения видимости — земная атмосфера недостаточно прозрачна. К тому же не всегда ясная погода. В космосе видимость лучше, чем в самый яркий день на Земле, и не видно только те объекты, которые скрыты туманностями или другими звездами.
