Досвідчені астрономи прекрасно знають про те, що орбітальна швидкість планети безпосередньо пов’язана з їх відстанню від центру системи – Сонця. Ну, а людям, які тільки починають вивчати дивну науку про небесних тілах, напевно було б цікаво дізнатися про це більше.
Що таке орбітальна швидкість?
Орбітою називають траєкторію, по якій конкретна планета рухається навколо Сонця. Вона зовсім не являє собою ідеальну окружність, як думають деякі люди, які не розбираються в астрономії. Більш того, вона навіть не надто нагадує овал – адже існує велика кількість факторів за винятком сили тяжіння Сонця, які можуть вплинути на рух небесних тел.
Також варто відразу розвіяти інший відомий міф – Сонце зовсім не завжди знаходиться рівно в центрі орбіти планет, що обертаються навколо нього.
Нарешті, слід зазначити, що не всі орбіти планет лежать в одній площині. Деякі значно вибиваються з неї – наприклад, якщо зобразити стандартні орбіти Землі і Венери на астрономічній карті, то можна переконатися в тому, що вони мають всього декілька точок перетину.
Тепер, коли з орбітами більш або менш розібралися, можна повернутися до визначення терміна орбітальної швидкості планет. Саме так астрономи називають швидкість, з якою планета рухається по своїй траєкторії. Вона може трохи змінюватися в залежності від того, які небесні тіла проходять поблизу. Особливо це помітно на прикладі Марса: кожен раз, коли він проходить у порівняльній близькості від Юпітера, він трохи сповільнюється, притягуючись гравітаційним полем цього гіганта.
Вчені давно встановили залежність швидкості руху планет навколо Сонця від відстані до нього.
Тобто найближча до Сонця планета – Меркурій рухається швидше всього, у той час як швидкість Плутона є найменшою в Сонячній системі.
З чим це пов’язано?
Справа в тому, що швидкість кожної планети відповідає тій силі, з якою Сонце притягує її на певній відстані. Якщо швидкість буде менше, то планета буде поступово наближатися до зірки і в результаті згорить. Якщо ж швидкість занадто велика, то планета просто полетить від центру нашої Сонячної системи.
Кожен астроном, навіть початківець, прекрасно знає, що сила тяжіння зменшується по мірі віддалення від Сонця. Саме тому, щоб зберегти своє місце в Сонячній системі, Меркурій змушений носитися з шаленою швидкістю, Марс може рухатися повільніше, а Плутон і зовсім ледь переміщується.
Меркурій
Найближча до Сонця планета – Меркурій. Ось з нього і почнемо вивчення швидкості планет Сонячної системи.
Він може похвалитися не тільки самим малим радіусом орбіти, але і невеликими розмірами. У нашій системі це найменша повноцінна планета. Відстань від Меркурія до Сонця – менш 58 мільйонів кілометрів, завдяки чому температура на його екваторі жарким днем може дорости до 400 градусів за Цельсієм і навіть більше.
Крім того, щоб утриматися на своїй орбіті при такій близькості Сонця, планеті доводиться рухатися з величезною швидкістю – близько 47 кілометрів в секунду. Так як довжина орбіти з-за малого радіусу зовсім невелика, то повний оборот навколо зірки він здійснює всього за 88 діб. Тобто Новий рік можна зустрічати значно частіше, ніж на Землі. А ось швидкість обертання планети довкола власної осі дуже невелика – повний оборот Меркурій робить майже за 59 земних діб. Так, доба тут не набагато коротше року.
Венера
Наступна планета в нашій системі – Венера. Єдина, на якій Сонце сходить на заході і заходить на сході. Відстань до центру системи – 108 мільйонів кілометрів. Завдяки цьому швидкість руху планети по орбіті значно менше, ніж у Меркурія (всього 35 кілометрів в секунду). Причому це єдина планета, у якій орбіта дійсно являє собою майже ідеальну окружність – похибка (або, як кажуть експерти, ексцентриситет) вкрай мала.
Правда, довжина орбіти (порівняно з Меркурієм) у неї значно більше, із-за чого повний шлях Венера проробляє тільки за 225 днів. До речі, ще один цікавий факт, який відрізняє Венеру від всіх інших планет Сонячної системи: період обертання навколо осі (добу) тут становить 243 земних дня. Отже, рік тут триває менше, ніж за добу.
Земля
Тепер можна розглянути і планету, яка стала домівкою для людства – Землю. Середня відстань до Сонця – майже 150 мільйонів кілометрів. Саме цю відстань прийнято називати однією астрономічною одиницею – їх використовують при підрахунку невеликих (за мірками Всесвіту) відстаней в космосі.
Складно повірити, але поки ви читаєте цю статтю, ви рухаєтеся разом із Землею на швидкості майже 30 кілометрів у секунду. Але навіть за такої значної швидкості, щоб зробити повний оборот навколо Сонця, планета витрачає на це більше 365 діб або 1 рік. Зате навколо своєї осі обертається досить швидко – всього за 24 години. Втім, ці та багато інших фактів про Землю очевидні всім, тому детально розглядати нашу рідну планету не станемо. Перейдемо відразу до наступної.
Марс
Ця планета названа на честь грізного бога війни. За всіма показниками Марс максимально наближений до Землі. Наприклад, швидкість планети по орбіті складає 24 кілометра в секунду. Відстань до Сонця – близько 228 мільйонів кілометрів, з-за чого на поверхні більшу частину часу досить прохолодно – тільки вдень вона прогрівається до -5 градусів за Цельсієм, а вночі тут холодає до -87 градусів.
Зате добу тут практично рівні земним – 24 години і 40 хвилин. Для спрощення навіть був придуманий новий термін, що позначає марсіанські добу – сол.
Так як відстань до Сонця досить велике, а траєкторія руху значно довше, ніж у Землі, рік тут триває досить довго – цілих 687 днів.
Ексцентриситет у планети не надто великий – близько 0,09, тому орбіту можна вважати умовно круглої з Сонцем, розташованих майже в центрі описуваної колу.
Юпітер
Свою назву Юпітер отримав на честь самого могутнього давньоримського бога. Не дивно, саме ця планета може похвалитися найбільшими розмірами в Сонячній системі – його радіус становить майже 70 тисяч квадратних кілометрів (у Землі, наприклад, всього 6 371 кілометр).
Віддаленість від Сонця дозволяє Юпітера обертаються досить повільно – всього 13 кілометрів в секунду. З-за цього на те, щоб зробити повне коло, у планети сягає майже 12 земних років!
Зате добу тут самі короткі в нашій системі – 9 годин і 50 хвилин. Нахил осі обертання тут вкрай малий – лише 3 градуси. Для порівняння – у нашої планети цей показник становить 23 градуси. З-за цього на Юпітері абсолютно не буває змін пір року. Завжди варто однакова температура, змінюється лише протягом коротких доби.
Ексцентриситет у Юпітера досить маленький – менше 0,05. Тому він рівномірно намотує кола строго навколо Сонця.
Сатурн
Ця планета не надто поступається Юпітеру за розмірами, будучи другим за розміром космічним тілом в нашій сонячній системі. Його радіус – 58 тисяч кілометрів.
Швидкість планети по орбіті, як вже говорилося вище, продовжує падати. Для Сатурна цей показник складає всього 9,7 кілометра в годину. А пройти з настільки малою швидкістю доводиться дійсно велику відстань – відстань до Сонця дорівнює майже 9,6 астрономічної одиниці. Всього на цей шлях йде 29,5 років. Зате добу одні з найкоротших в системі – всього 10,5 годин.
Ексцентриситет планети майже такий же, як у Юпітера – 0,056. Тому коло виходить досить рівною – перигелій і афелій розрізняються лише на 162 мільйони кілометрів. Якщо враховувати величезну відстань до Сонця, то різниця зовсім невелика.
Цікаво, що кільця Сатурна теж обертаються навколо планети. Причому швидкість зовнішніх шарів значно менше, ніж внутрішніх.
Уран
Ще один гігант Сонячної системи. Тільки Юпітер і Сатурн перевершують його за розмірами. Правда, за вагою його обходить ще і Нептун, але це завдяки високій щільності ядра. Середня відстань до Сонця справді величезна – цілих 19 астрономічних одиниць. Рухається він досить повільно – цілком може дозволити собі це при такій великій відстані. Швидкість руху планети по орбіті не перевищує 7 кілометрів у годину. З-за такої неквапливості на те, щоб пройти величезну відстань навколо Сонця, в Урана йде цілих 84 земних роки! Досить пристойний термін.
А ось навколо своєї осі він обертається напрочуд швидко – повний оберт відбувається всього за 18 годин!
Дивною особливістю планети є те, що вона обертається навколо себе не вертикально, а горизонтально. Іншими словами, всі інші планети Сонячної системи роблять оборот “стоячи” на полюсі, а Уран просто “котиться” по своїй орбіті, ніби лежачи на боці. Вчені пояснюють це тим, що в часи формування планета зіткнулася з якимось великим космічним тілом, з-за чого, просто завалилася на бік. Тому, хоча в загальноприйнятому сенсі добу тут дуже короткі, на полюсах день триває 42 роки, а потім стільки ж років варто ніч.
Нептун
Свою горду назву Нептуну подарував давньоримський повелитель морів і океанів. Недарма навіть символом планети став тризуб. За розмірами Нептун є четвертою планетою в Сонячній системі, лише зовсім небагато поступаючись Урану – його середній радіус становить 24 600 км проти 25 400.
Від Сонця він тримається на відстані в середньому 4,5 мільярда кілометрів або 30 астрономічних одиниць. Тому шлях, який він виконує, проходячи орбіту, дійсно величезний. А якщо врахувати, що кругова швидкість планети становить усього 5,4 кілометра в секунду, то немає нічого дивного в тому, що один рік тут прирівнюється до 165 земним.
Цікавий факт: тут є досить щільна атмосфера (щоправда, складається вона переважно з метану), і іноді бувають вітру дивовижної сили. Їх швидкість може досягати 2100 кілометрів на годину – на Землі навіть одиночний порив такий мощі моментально зруйнував би будь місто, не залишивши там каменя на камені.
Плутон
Нарешті, остання планета в нашому списку. Точніше, навіть не планета, а планетоид – нещодавно його викреслили зі списку планет з-за малих розмірів. Середній радіус складає всього 1187 кілометрів – навіть у нашій Місяця цей показник 1737 кілометрів. Тим не менш назва у нього досить грізне – його привласнили в честь бога підземного царства мертвих у стародавніх римлян.
У середньому відстань від Плутона до Сонця становить близько 32 астрономічних одиниць. Це дозволяє йому відчувати себе в безпеці і рухатися зі швидкістю лише 4,7 кілометра в секунду на розпечену зірку Плутон все одно не звалиться. А ось, щоб зробити повний оборот навколо Сонця з настільки величезним радіусом, ця крихітна планета витрачає 248 земних років.
Навколо своєї осі він обертається теж дуже повільно – на це йде 152 земних години або більше 6 діб.
До того ж ексцентриситет найбільший у Сонячній системі – 0,25. Тому Сонце перебуває далеко не в центрі орбіти, а зміщене майже на чверть.
Висновок
На цьому можна закінчувати статтю. Тепер ви знаєте про швидкість планет нашої Сонячної системи, а також дізналися безліч інших факторів. Напевно тепер ви розбираєтеся в астрономії значно краще, ніж раніше.
