Орбиты планет для детей кажутся тихими и грациозными. Представьте себе яркую ленту, обвивающую Солнце.
Что такое орбита планеты?
Орбита — это повторяющийся путь, по которому объект движется вокруг звезды или планеты из-за гравитации. Планеты движутся вперед, в то время как Солнце притягивает их внутрь. Притяжение и движение вперед вместе создают изогнутый путь, который не позволяет планетам упасть на Солнце.
Формы и движение
Большинство орбит планет — это эллипсы, а не идеальные круги. Солнце находится в одном из фокусов каждого эллипса. Иоганн Кеплер описал три аккуратных правила об этих путях. Например, Меркурий, с эксцентриситетом орбиты 0.206, имеет самую эксцентричную орбиту среди планет в нашей солнечной системе, иллюстрируя разнообразие форм орбит.
- Планеты движутся по эллипсам с Солнцем в одном из фокусов.
- Линия от планеты к Солнцу описывает равные площади за равные промежутки времени, поэтому планеты ускоряются возле Солнца и замедляются дальше от него.
- Квадрат периода планеты пропорционален кубу её среднего расстояния от Солнца, связывая длину года с расстоянием.
Почему орбиты работают
Исаак Ньютон объяснил орбиты с помощью всеобщего тяготения. Гравитация притягивает. Движение отвечает. Ньютон показал, что правила Кеплера следуют из этого притяжения. Позже Эйнштейн добавил небольшие поправки для очень точных измерений. Например, Эйнштейн помог объяснить небольшую прецессию перигелия Меркурия.
Описание орбиты
Несколько чисел полностью описывают орбиту. Большая полуось дает среднее расстояние. Эксцентриситет показывает, насколько вытянут эллипс. Наклон показывает наклон. Например, у Венеры наклон орбиты составляет 3.4 градуса относительно плоскости эклиптики, что помогает понять, как планеты движутся относительно друг друга. Вместе орбитальные элементы позволяют астрономам предсказывать местоположение планеты в любое время.
Наша Земля и другие семейства орбит
Земля находится на расстоянии 1 астрономической единицы, около 149,597,870 км (примерно 93 миллиона миль) от Солнца, завершая одну орбиту примерно за 365.25 дней. Орбита Земли достигает перигелия на расстоянии около 147,090,000 км (около 4 января каждого года) и афелия на расстоянии около 152,100,000 км (около 4 июля каждого года). Эксцентриситет Земли мал, около 0.0167, поэтому её орбита почти круглая. Средняя скорость близка к 29.78 км в секунду.
Орбиты бывают семействами: почти круговые, сильно эллиптические и даже пути побега, которые являются параболическими или гиперболическими. Гравитационные взаимодействия создают резонансы и возмущения. Например, Плутон находится в резонансе 3:2 с Нептуном. Гравитация Юпитера вырезала пробелы в поясе астероидов. Говоря о Юпитере, его орбитальный период составляет примерно 4,331 земных дней (около 11.86 земных лет), со средней орбитальной скоростью 13.1 км/с.
Как мы изучаем орбиты планет
Мы изучаем орбиты планет с помощью телескопов и космических аппаратов. Наблюдатели используют несколько умных методов.
- Транзит: измеряет небольшие падения в свете звезды, когда планета пересекает её.
- Радиальная скорость: измеряет колебание звезды.
- Прямое изображение и астрометрия: добавляют углы и расстояния.
Вместе эти методы раскрывают период, расстояние, эксцентриситет и иногда наклон.
Простые демонстрации и чудо
Попробуйте увлекательную демонстрацию дома. Раскрутите маленький мячик на веревке, чтобы почувствовать внутреннее притяжение. Или прокатите шарик в неглубокой воронке, чтобы увидеть изогнутые пути. Никогда не смотрите на Солнце. Используйте безопасные солнечные зрители для любых солнечных активностей.
Орбиты планет для детей — это аккуратный вход в историю, математику и науку о Земле. Они связывают Коперника с Кеплером, Ньютона с Эйнштейном. Они приглашают к чуду и игривому любопытству.
Прочитайте или послушайте историю об орбитах планет сейчас: Прочитайте или послушайте историю об орбитах планет сейчас: Для детей 3-5 лет, Для детей 6-8 лет, Для детей 8-10 лет, и Для детей 10-12 лет.
Посетите Storypie для нежных аудиоисторий и наполненных чудом объяснений.
