Орбіти планет для дітей здаються тихими та граційними. Уявіть яскраву стрічку, що обертається навколо Сонця.
Що таке орбіта планети?
Орбіта — це повторюваний шлях, яким об’єкт рухається навколо зірки або планети через гравітацію. Планети рухаються вперед, поки Сонце притягує їх всередину. Це притягування та рух вперед разом створюють криву траєкторію, яка не дає планетам впасти в Сонце.
Форми та рух
Більшість орбіт планет є еліпсами, а не ідеальними колами. Сонце знаходиться в одному з фокусів кожної еліпси. Йоганн Кеплер описав три акуратні правила про ці шляхи. Наприклад, Меркурій, з ексцентриситетом орбіти 0.206, має найбільш ексцентричну орбіту серед планет нашої сонячної системи, що ілюструє різноманітність форм орбіт.
- Планети рухаються по еліпсах з Сонцем в одному фокусі.
- Лінія від планети до Сонця змітає рівні площі за рівний час, тому планети прискорюються біля Сонця і сповільнюються далі від нього.
- Квадрат періоду планети пропорційний кубу її середньої відстані від Сонця, що пов’язує тривалість року з відстанню.
Чому орбіти працюють
Ісаак Ньютон пояснив орбіти за допомогою універсальної гравітації. Гравітація притягує. Рух відповідає. Ньютон показав, що правила Кеплера випливають з цього притягування. Пізніше Ейнштейн додав невеликі корекції для дуже точних вимірювань. Наприклад, Ейнштейн допоміг пояснити невелике прецесію перигелію Меркурія.
Опис орбіти
Кілька чисел повністю описують орбіту. Велика піввісь дає середню відстань. Ексцентриситет показує, наскільки розтягнута еліпса. Нахил показує нахил. Наприклад, орбітальний нахил Венери становить 3.4 градуса відносно екліптичної площини, що допомагає зрозуміти, як планети рухаються відносно одна одної. Разом орбітальні елементи дозволяють астрономам передбачати розташування планети в будь-який час.
Наша Земля та інші сімейства орбіт
Земля знаходиться на відстані 1 астрономічної одиниці, приблизно 149,597,870 км (приблизно 93 мільйони миль) від Сонця, завершуючи одну орбіту приблизно за 365.25 днів. Орбіта Землі досягає перигелію приблизно на 147,090,000 км (близько 4 січня кожного року) і афелію приблизно на 152,100,000 км (близько 4 липня кожного року). Ексцентриситет Землі невеликий, близько 0.0167, тому її орбіта майже кругла. Середня швидкість близька до 29.78 км за секунду.
Орбіти існують у сімействах: майже круглі, сильно еліптичні та навіть шляхи втечі, які є параболічними або гіперболічними. Гравітаційні взаємодії створюють резонанси та збурення. Наприклад, Плутон знаходиться в резонансі 3:2 з Нептуном. Гравітація Юпітера створила прогалини в поясі астероїдів. Говорячи про Юпітер, його орбітальний період становить приблизно 4,331 земних днів (близько 11.86 земних років), зі середньою орбітальною швидкістю 13.1 км/с.
Як ми вивчаємо орбіти планет
Ми вивчаємо орбіти планет за допомогою телескопів і космічних апаратів. Спостерігачі використовують кілька хитрих методів.
- Транзит: вимірює невеликі зниження в зоряному світлі, коли планета перетинає свою зірку.
- Радіальна швидкість: вимірює коливання зірки.
- Пряме зображення та астрометрія: додають кути та відстані.
Разом ці методи розкривають період, відстань, ексцентриситет і іноді нахил.
Прості демонстрації та диво
Спробуйте захопливу домашню демонстрацію. Розкрутіть маленьку кульку на мотузці, щоб відчути внутрішнє притягування. Або покатайте кульку в неглибокій воронці, щоб побачити криві шляхи. Ніколи не дивіться на Сонце. Використовуйте безпечні сонячні глядачі для будь-яких сонячних занять.
Орбіти планет для дітей створюють акуратний вхід у історію, математику та науку про Землю. Вони з’єднують Коперника з Кеплером, Ньютона з Ейнштейном. Вони запрошують до дива та грайливої цікавості.
Читати або слухати історію про Орбіти планет зараз: Читати або слухати історію про Орбіти планет зараз: Для 3-5 років, Для 6-8 років, Для 8-10 років, та Для 10-12 років.
Відвідайте Storypie для ніжних аудіоісторій та пояснень, наповнених дивом.
