Вы здесь

Великое противостояние Юпитера. II

 

Начало: Великое противостояние Юпитера I.

 

Почему расстояния между планетой и Землёй в моменты противостояний разные?

— Потому что все планеты, в том числе и Земля, обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. Поэтому расстояния Земля–Солнце и планета–Солнце меняются в зависимости от того места на орбите, где случилось противостояние. Следовательно, и расстояние Земля–планета тоже меняется.

Наиболее наглядно это видно на примере Марса:

 

 

Здесь цифрами указан год и расстояние между Землёй и Марсом в астрономических единицах в моменты  противостояний. Буквами Р  и А обозначены перигелий1  и афелий орбиты Марса соответственно.

Великие противостояния происходят  вблизи перигелия орбиты верхней (внешней) планеты, потому что когда планета в момент противостояния ближе всего к Солнцу, она ближе и к Земле. Что же касается вытянутости (эллиптичности) орбиты Земли, то она сказывается незначительно, во-первых, потому, что орбита Земли очень близка к круговой, во-вторых, потому, что орбита Земли меньше по размерам, чем орбиты верхних планет.

И ещё, великие противостояния всегда происходят примерно в одну и ту же календарную дату, для Марса это примерно конец августа, для Юпитера — конец сентября. Это потому, что и планета, и Земля должны находиться на своих орбитах там, где расстояние между ними минимально, а положение Земли на орбите и календарная дата в солнечном календаре2 взаимосвязаны.

С каким периодом повторяются противостояния?

Сначала несколько определений.

Если посмотреть на Солнечную систему издалека, например, с далёких звёзд, то мы увидим, что планеты обращаются вокруг Солнца. Период обращения планеты вокруг Солнца относительно звёзд, называется сидерическим (или звёздным) периодом обращения вокруг Солнца. Обозначение — Т.

Сидерический период обращения Земли вокруг Солнца называется сидерическим или звёздным годом. Обозначение — Е. Его продолжительность примерно равна календарному году, Е = 1 год, т.е. примерно 365,25 сут3.

Продолжаем.

Минимальный промежуток времени, с которым повторяются характерные взаимные расположения планеты и Солнца на земном небе, такие как противостояния, соединения и т.п., называется синодическим периодом обращения4. Обозначение  — S.

Например, было соединение планеты с Солнцем и, спустя синодический период S,  снова наступит соединение.

Или, было противостояние планеты с Солнцем и, спустя синодический период S, снова наступит противостояние.  Это и есть ответ на поставленный выше вопрос.

Синодический и сидерический периоды обращения планеты имеют разную продолжительность потому, что это периоды, наблюдаемые в разных системах отсчёта. Синодический, — система отсчёта связана с Землёй, обращающейся вокруг Солнца. Сидерический, — система отсчёта связана с «неподвижными» звёздами.

Теперь осталось лишь привести формулы для связи сидерического и синодического периода обращения планеты:

 

(1/Е) – (1/T) = (1/S)   для верхних (внешних) планет,

 

(1/T) – (1/Е) = (1/S)   для нижних планет (Меркурия и Венеры).

 

Вывод этих формул приведён в конце следующего сообщения, чтобы не перегружать основной текст математическими рассуждениями.

 

Сидерические и синодические периоды обращения планет:

Планета

Период

Сидерический (годы)

Синодический (сутки)

Меркурий

0,241 (88 сут)

116

Венера

0,615 (225 сут)

584

Земля

1,000

Марс

1, 881

780

Юпитер

11,86

399

Сатурн

29,46

378

Уран

84,01

370

Нептун

164,8

368

Продолжение:

Великое противостояние Юпитера. III

©   А.А.Дмитриевский

 

  • 1. Перигелий — ближайшая к Солнцу точка орбиты небесного тела, обращающегося вокруг Солнца. Афелий, наоборот, наиболее удалённая точка орбиты.
  • 2. Мы живём по григорианскому календарю, который является солнечным.
  • 3. Точнее, продолжительность сидерического года равна 365,25636 средних солнечных суток.
  • 4. Термин произошёл от греческого слова "соединение". Верхняя планета соединяется с Солнцем, когда Земля, Солнце и планета находятся на одной прямой, причём Солнце посередине. У Меркурия и у Венеры есть два соединения, верхнее и нижнее