היקום מדהים בגודלו ובמהירותו. כל העצמים (כוכבים, כוכבי לכת, אסטרואידים, אבק כוכבים) בו נמצאים בתנועה מתמדת. לרבים מהם יש מסלולי תנועה דומים, שכן אותם חוקים פועלים עליהם. לתנועת מערכת השמש בגלקסיה יש מאפיינים משלה, שעלולים להיראות יוצאי דופן במבט ראשון, למרות שהיא מצייתת לאותם חוקים כמו עצמים אחרים בחלל.
קיצור היסטוריה של אסטרונומיה
קודם לכן, אנשים חשבו שכדור הארץ שטוח ומכוסה בכובע קריסטל, והכוכבים, השמש והירח היו מחוברים אליו. ביוון העתיקה, הודות ליצירותיהם של תלמי ואריסטו, האמינו שלכדור הארץ יש צורה של כדור, וכל שאר העצמים נעים סביבו. אבל כבר במאה ה-17, לראשונה, הובע ספק שכדור הארץ הוא מרכז העולם. קופרניקוס וגלילאו, שצפו בתנועת כוכבי הלכת, הגיעו למסקנה שכדור הארץ מסתובב יחד עם כוכבי לכת אחרים סביב השמש.
מדענים מודרניים הלכו אפילו רחוק יותר וקבעו שהשמש אינה המרכז, ובתמורה, סובבת סביב מרכז גלקסיית שביל החלב. אבל זה התברר כלא מדויק. טלסקופים המקיפים קרוב לכדור הארץ הראו שהגלקסיה שלנו אינה היחידה. בחלל יש מיליארדי גלקסיות וצבירי כוכבים, ענני אבק קוסמי, וגם גלקסיית שביל החלב נעה ביחס אליהם.
Luminary
השמש היא הכוח המניע העיקרי מאחורי תנועת מערכת השמש בגלקסיה. הוא נע במעגל אליפטי, מעגלי כמעט מושלם, ומושך את כוכבי הלכת והאסטרואידים המרכיבים את המערכת. השמש מסתובבת לא רק סביב מרכז גלקסיית שביל החלב, אלא גם סביב הציר שלה. צירו מוסט הצידה ב-67.5 מעלות. מכיוון שהוא (עם נטייה כזו) כמעט שוכב על צידו, מבחוץ נראה שכוכבי הלכת המרכיבים את מערכת השמש מסתובבים באנך, ולא במישור משופע. השמש מסתובבת נגד כיוון השעון מסביב למרכז הגלקסיה.
הוא גם נע בכיוון אנכי, מעת לעת (אחת ל-30 מיליון שנה) יורד או עולה ביחס לנקודה המרכזית. אולי מסלול כזה של מערכת השמש בגלקסיה נובע מהעובדה שליבת גלקסיית שביל החלב מסתובבת סביב הציר שלה כמו פסגה - נוטה מעת לעת לכיוון זה או אחר. השמש רק חוזרת על התנועות הללו, שכן לפי חוקי הפיזיקה היא חייבתלנוע בקפדנות לאורך קו קו המשווה של הגוף המרכזי של הגלקסיה, שבו, על פי מדענים, יש חור שחור ענק. אבל בהחלט ייתכן שמסלול כזה הוא תוצאה של השפעתם של עצמים גדולים אחרים.
מהירות מערכת השמש בגלקסיה שווה למהירות השמש - כ-250 קמ ש. הוא עושה מהפכה שלמה סביב המרכז ב-13.5 מיליון שנים. בכל ההיסטוריה של קיומה של גלקסיית שביל החלב, השמש ביצעה שלוש סיבובים שלמים.
חוקי תנועה
כאשר קובעים את מהירות מערכת השמש סביב מרכז הגלקסיה וכוכבי הלכת המרכיבים מערכת זו, יש לקחת בחשבון את העובדה שחוקי ניוטון פועלים בתוך מערכת השמש, בפרט את חוק המשיכה או כוח המשיכה. אבל כשקובעים את המסלול והמהירות של כוכבי הלכת סביב מרכז הגלקסיה, פועל גם חוק היחסות של איינשטיין. לכן, מהירות מערכת השמש שווה למהירות הסיבוב של השמש, שכן כ-98% מהמסה הכוללת של המערכת נמצאת בה.
תנועתו בגלקסיה מצייתת לחוק השני של קפלר. באותו אופן, כוכבי הלכת של מערכת השמש מצייתים לחוק זה. לדבריו, כולם נעים באותו מישור סביב מרכז השמש.
לכיוון או הרחק מהמרכז?
בנוסף לעובדה שכל הכוכבים וכוכבי הלכת נעים סביב מרכז הגלקסיה, הם גם נעים בכיוונים אחרים. מדענים קבעו זה מכבר שגלקסיית שביל החלב מתרחבת, אך היא מתרחשת לאט יותר ממה שהיא צריכה.לִהיוֹת. אי התאמה זו נחשפה על ידי הדמיית מחשב. הפער תמה את האסטרונומים במשך זמן רב, עד שהוכח קיומו של חומר שחור, המונע מגלקסיית שביל החלב להתפורר. אבל ההתרחקות מהמרכז נמשכת. כלומר, מערכת השמש נעה לא רק במסלול מעגלי, אלא גם זזה בכיוון ההפוך מהמרכז.
תנועה במרחב אינסופי
הגלקסיה שלנו נעה גם בחלל. מדענים גילו שהוא נע לעבר ערפילית אנדרומדה ויתנגש בה בעוד כמה מיליארדי שנים. במקביל, תנועת מערכת השמש בגלקסיה מתרחשת באותו כיוון, שכן היא חלק משביל החלב, במהירות של 552 קמ ש. יתרה מכך, מהירות התנועה שלו לעבר ערפילית אנדרומדה גבוהה בהרבה ממהירות המחזור סביב מרכז הגלקסיה.
למה מערכת השמש לא מתפרקת
החלל החיצון אינו חלל. כל החלל סביב כוכבים וכוכבי לכת מלא באבק קוסמי או בחומר אפל המקיף את כל הגלקסיות. הצטברויות גדולות של אבק קוסמי נקראות עננים וערפיליות. לעתים קרובות עננים של אבק קוסמי מקיפים עצמים גדולים - כוכבים וכוכבי לכת.
מערכת השמש מוקפת בעננים כאלה. הם יוצרים אפקט של גוף אלסטי, המעניק לו יותר חוזק. גורם נוסף שמונע ממערכת השמש להתפורר הוא חזקאינטראקציה כבידתית בין השמש לכוכבי הלכת, כמו גם מרחק גדול לכוכבים הקרובים ביותר אליה. אז, הכוכב הקרוב ביותר לשמש, סיריוס, נמצא במרחק של כ-10 מיליון שנות אור. כדי להבהיר כמה זה רחוק, מספיק להשוות את המרחק מהכוכב לכוכבי הלכת המרכיבים את מערכת השמש. לדוגמה, המרחק ממנו לכדור הארץ הוא 8.6 דקות אור. לכן, האינטראקציה של השמש ועצמים אחרים במערכת השמש חזקה הרבה יותר מכוכבים אחרים.
איך כוכבי לכת נעים ביקום
כוכבי לכת נעים במערכת השמש בשני כיוונים: סביב השמש ויחד איתה סביב מרכז הגלקסיה. כל העצמים המרכיבים מערכת זו נעים בשני מישורים: לאורך קו המשווה וסביב מרכז שביל החלב, חוזרים על כל תנועות הכוכב, כולל אלו המתרחשות במישור האנכי. במקביל, הם נעים בזווית של 60 מעלות ביחס למרכז הגלקסיה. אם אתה מסתכל על איך כוכבי הלכת והאסטרואידים של מערכת השמש נעים, אז התנועה שלהם היא ספירלית. כוכבי הלכת נעים מאחורי ומסביב לשמש. ספירלה של כוכבי לכת ואסטרואידים עולה כל 30 מיליון שנה יחד עם האור ויורדת בצורה חלקה באותה מידה.
תנועת כוכבי הלכת בתוך מערכת השמש
כדי שתמונת תנועת המערכת בגלקסיה תקבל צורה שלמה, יש לשקול גם באיזו מהירות ובאיזה מסלול נעים כוכבי הלכת סביב השמש. כל כוכבי הלכת נעים נגד כיוון השעון, הם גם מסתובבים סביב הציר שלהם נגד כיוון השעון, עבורחוץ מנוגה. לרבים יש מספר לוויינים וטבעות. ככל שכוכב לכת רחוק יותר מהשמש, כך מסלולו מוארך יותר. לדוגמה, לכוכב הלכת הננסי פלוטו יש מסלול כה מוארך, שכאשר הוא עובר פריהליון הוא עובר קרוב יותר אליו מאשר אורנוס. לכוכבי הלכת יש את מהירויות הסיבוב הבאות סביב השמש:
- מרקורי - 47.36 קמ"ש;
- ונוס - 35.02 קמ"ש;
- Earth - 29.02 קמ"ש;
- מאדים - 24.13 קמ"ש;
- יופיטר - 13.07 קמ"ש;
- שבתאי - 9.69 קמ"ש;
- אורנוס 6.81 קמ"ש;
- נפטון - 5.43 קמ"ש.
יש דפוס ברור: ככל שכוכב הלכת רחוק יותר מהכוכב, כך תנועתו איטית יותר והנתיב ארוך יותר. בהתבסס על כך, לספירלת התנועה של מערכת השמש יש את המהירות הגבוהה ביותר ליד המרכז והנמוכה ביותר בפאתי. עד 2006, פלוטו נחשב לכוכב הלכת הקיצוני (מהירות תנועה 4, 67 קמ ש), אך עם שינוי הסיווג הוא סווג כאסטרואיד גדול - כוכבי לכת ננסיים.
כוכבי הלכת נעים בצורה לא אחידה, במסלולים מוארכים. מהירות תנועתם תלויה בנקודה בה נמצא כוכב לכת זה או אחר. אז, בנקודת הפריהליון, מהירות התנועה הליניארית גבוהה יותר מאשר באפליון. פריהליון הוא הנקודה הרחוקה ביותר במסלול האליפטי של כוכב הלכת מהשמש, האפליון הוא הקרוב ביותר אליו. לכן, המהירות עשויה להשתנות מעט.
מסקנה
כדור הארץ הוא אחד ממיליארדי גרגרי חול המשוטטים בחלל אינסופי. אבל התנועה שלו אינה כאוטית, היא כפופה לחוקים מסוימים.תנועה של מערכת השמש. הכוח העיקרי המשפיע על תנועתו הוא כוח הכבידה. כוחותיהם של שני עצמים פועלים עליו - השמש ככוכב הקרוב אליה ומרכז הגלקסיה, שכן מערכת השמש, הכוללת את כוכב הלכת, סובבת סביבה. אם נשווה את מהירות תנועתו ביקום, אז הוא, יחד עם שאר הכוכבים וכוכבי הלכת, נע לעבר ערפילית אנדרומדה במהירות של 552 קמ ש.
