אסטרונומים מנוסים מודעים היטב לכך שמהירות המסלול של כוכבי הלכת קשורה ישירות למרחקם ממרכז המערכת - השמש. ובכן, עבור אנשים שרק מתחילים ללמוד את המדע המדהים של גרמי שמיים, זה בהחלט יהיה מעניין ללמוד עוד על זה.
מהי מהירות מסלול?
מסלול הוא המסלול שלאורכו נע כוכב לכת מסוים סביב השמש. זה בכלל לא מעגל מושלם, כפי שחושבים כמה אנשים שאינם מבינים באסטרונומיה. יתרה מכך, זה אפילו לא נראה כמו אליפסה, כי יש מספר רב של גורמים, למעט כוח המשיכה של השמש, שיכולים להשפיע על תנועת גרמי השמיים.
כדאי גם להפריך מיד מיתוס ידוע נוסף - השמש לא תמיד נמצאת בדיוק במרכז המסלול של כוכבי הלכת המסתובבים סביבה.
לבסוף, יש לציין שלא כל המסלולים הפלנטריים נמצאים באותו מישור. חלקם מחוץ לזה באופן משמעותי - למשל, אם אתה מתאר את המסלולים הסטנדרטיים של כדור הארץ וונוס על מפה אסטרונומית, אתה יכול לוודא שיש להם רק כמה נקודות חיתוך.
עכשיו, כשעסקנו פחות או יותר במסלולים, נוכל לחזור להגדרת המונח של מהירות המסלול של כוכבי הלכת. כך מכנים אסטרונומים את המהירות שבה כוכב הלכת נע לאורך מסלולו. זה עשוי להשתנות מעט - תלוי אילו גרמי שמים עוברים בקרבת מקום. זה בולט במיוחד בדוגמה של מאדים: בכל פעם שהוא עובר בסמיכות יחסית לצדק, הוא מאט מעט, נמשך על ידי שדה הכבידה של הענק הזה.
מדענים ביססו זה מכבר את התלות של מהירות כוכבי הלכת סביב השמש במרחק אליה.
כלומר, כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש - מרקורי - נע הכי מהר, בעוד שמהירותו של פלוטו היא הקטנה ביותר במערכת השמש.
מה קורה עם זה?
העובדה היא שהמהירות של כל כוכב לכת מתאימה לכוח שבו השמש מושכת אותו ממרחק מסוים. אם המהירות נמוכה יותר, כוכב הלכת יתקרב בהדרגה אל הכוכב ויישרף כתוצאה מכך. אם המהירות גבוהה מדי, כוכב הלכת פשוט יעוף ממרכז מערכת השמש שלנו.
כל אסטרונום, אפילו מתחיל, יודע היטב שכוח הכבידה פוחת עם המרחק מהשמש. לכן, כדי לשמור על מקומו במערכת השמש, מרקורי צריך להסתובב במהירות מסחררת, מאדים יכול לנוע לאט יותר ופלוטו בקושי זז בכלל.
Mercury
כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש הוא מרקורי. כאן נתחיל לחקור את מהירות כוכבי הלכת של מערכת השמש.
הוא מתגאה לא רק ברדיוס המסלול הקטן ביותר, אלא גם בגודל קטן. זהו כוכב הלכת השלם הקטן ביותר במערכת שלנו. המרחק ממרקורי לשמש הוא פחות מ-58 מיליון קילומטרים, שבגללם הטמפרטורה בקו המשווה שלו ביום חם יכולה להגיע ל-400 מעלות צלזיוס ואף יותר.
בנוסף להישארות במסלולו עם קרבה כזו לשמש, כוכב הלכת צריך לנוע במהירות עצומה - כ-47 קילומטרים לשנייה. מכיוון שאורך המסלול קטן למדי בשל הרדיוס הקטן, הוא משלים מהפכה שלמה סביב הכוכב תוך 88 ימים בלבד. כלומר, את השנה החדשה ניתן לחגוג שם הרבה יותר מאשר על כדור הארץ. אבל מהירות הסיבוב של כוכב הלכת סביב הציר שלו היא קטנה מאוד - מרקורי עושה מהפכה שלמה בכמעט 59 ימי כדור הארץ. אז יום כאן אינו קצר בהרבה משנה.
Venus
כוכב הלכת הבא במערכת שלנו הוא נוגה. היחיד שבו השמש זורחת במערב ושוקעת במזרח. המרחק למרכז המערכת הוא 108 מיליון קילומטרים. בשל כך, מהירות כוכב הלכת במסלול נמוכה בהרבה מזו של מרקורי (35 קילומטרים לשנייה בלבד). יתרה מכך, זהו כוכב הלכת היחיד שמסלולו הוא באמת מעגל כמעט מושלם - השגיאה (או, כפי שאומרים מומחים, האקסצנטריות) קטנה ביותר.
נכון, אורך המסלול (לפיבהשוואה למרקורי) יש לו הרבה יותר, וזו הסיבה שנוגה עושה נתיב מלא תוך 225 ימים בלבד. אגב, עוד עובדה מעניינת שמבדילה את נוגה מכל שאר כוכבי הלכת של מערכת השמש: תקופת הסיבוב סביב הציר (יום אחד) כאן היא 243 ימי כדור הארץ. לכן, השנה כאן נמשכת פחות מיום.
Earth
עכשיו אתה יכול לשקול את הפלנטה שהפכה לבית לאנושות - כדור הארץ. המרחק הממוצע לשמש הוא כמעט 150 מיליון קילומטרים. המרחק הזה הוא שנקרא בדרך כלל יחידה אסטרונומית אחת - הם משמשים בעת חישוב מרחקים קטנים (בסטנדרטים של היקום) בחלל.
קשה להאמין, אבל בזמן שאתם קוראים מאמר זה, אתם נעים יחד עם כדור הארץ במהירות של כמעט 30 קילומטרים לשנייה. אבל אפילו עם מהירות כה מרשימה, כדי לעשות מהפכה שלמה סביב השמש, כוכב הלכת מבלה בו יותר מ-365 ימים או שנה אחת. אבל הוא מסתובב סביב צירו די מהר - תוך 24 שעות בלבד. עם זאת, עובדות אלו ועוד רבות אחרות על כדור הארץ ברורות לכולם, ולכן לא נשקול את כוכב הבית שלנו בפירוט. בוא נעבור לשלב הבא.
מאדים
כוכב הלכת הזה נקרא על שמו של אל המלחמה האימתני. מכל הבחינות, מאדים קרוב ככל האפשר לכדור הארץ. לדוגמה, מהירות כוכב הלכת במסלול היא 24 קילומטרים לשנייה. המרחק לשמש הוא כ-228 מיליון קילומטרים, ולכן פני השטח די קרירים רוב הזמן - רק ביום הוא מתחמם עד -5 מעלות צלזיוס, ובלילה מתקרר עד -87 מעלות.
אבל היום כאן כמעט שווה לכדור הארץ - 24 שעות ו-40 דקות. כדי לפשט, אפילו מונח חדש נטבע לציון יום המאדים - sol.
מכיוון שהמרחק לשמש די גדול, ומסלול התנועה ארוך בהרבה מזה של כדור הארץ, השנה כאן נמשכת זמן רב למדי - עד 687 ימים.
האקסצנטריות של כוכב הלכת אינה גדולה מדי - בערך 0.09, כך שהמסלול יכול להיחשב עגול באופן מותנה כאשר השמש ממוקמת כמעט במרכז המעגל המוקף.
Jupiter
יופיטר קיבל את שמו לכבוד האל הרומי העתיק החזק ביותר. באופן לא מפתיע, כוכב הלכת הזה הוא שמתהדר בגודל הגדול ביותר במערכת השמש - הרדיוס שלו הוא כמעט 70 אלף קמ"ר (לכדור הארץ, למשל, יש רק 6,371 ק"מ).
המרחק מהשמש מאפשר לצדק להסתובב לאט למדי - רק 13 קילומטרים לשנייה. בגלל זה, לוקח לכוכב הלכת כמעט 12 שנות כדור הארץ לעשות מעגל שלם!
אבל היום כאן הוא הקצר ביותר במערכת שלנו - 9 שעות ו-50 דקות. הטיית ציר הסיבוב כאן קטנה במיוחד - 3 מעלות בלבד. לשם השוואה, לכוכב הלכת שלנו יש טמפרטורה של 23 מעלות. בגלל זה, אין עונות ביופיטר בכלל. הטמפרטורה תמיד זהה, משתנה רק בימים קצרים.
האקסצנטריות של יופיטר קטנה למדי - פחות מ-0.05. לכן, הוא מתפתל באופן שווה סביב השמש.
Saturn
כוכב הלכת הזה אינו נחות מדי בגודלו מצדק, בהיותו השני בגודלוגוף קוסמי במערכת השמש שלנו. הרדיוס שלו הוא 58 אלף קילומטרים.
מהירות כוכב הלכת במסלול, כאמור לעיל, ממשיכה לרדת. עבור שבתאי, נתון זה הוא רק 9.7 קילומטרים לשנייה. וכדי לעבור במהירות כה נמוכה יש מרחק ממש ארוך - המרחק לשמש הוא כמעט 9.6 יחידות אסטרונומיות. בסך הכל, הדרך הזו אורכת 29.5 שנים. אבל היום הוא אחד הקצרים במערכת - רק 10.5 שעות.
האקסצנטריות של כוכב הלכת כמעט זהה לזו של צדק - 0.056. לכן, המעגל מתגלה כשווה למדי - הפריהליון והאפליון נבדלים זה מזה רק ב-162 מיליון קילומטרים. בהתחשב במרחק העצום לשמש, ההבדל הוא די קטן.
מעניין שגם הטבעות של שבתאי סובבות סביב כדור הארץ. יתרה מכך, מהירות השכבות החיצוניות פחותה בהרבה מהפנימיות.
Uranus
ענק נוסף של מערכת השמש. רק צדק ושבתאי עולים עליו בגודלם. נכון, גם נפטון עוקף אותו במשקל, אבל זה נובע מהצפיפות הגבוהה של הליבה. המרחק הממוצע לשמש הוא באמת עצום - עד 19 יחידות אסטרונומיות. הוא נע לאט למדי - הוא יכול להרשות זאת לעצמו במרחק כה גדול. מהירות כוכב הלכת במסלול אינה עולה על 7 קילומטרים לשנייה. בגלל איטיות כזו, לוקח לאורנוס עד 84 שנות כדור הארץ לעבור מרחק עצום מסביב לשמש! זמן הגון מאוד.
אבל סביב הציר שלו הוא מסתובב מהר להפליא - סיבוב שלםהושלם תוך 18 שעות בלבד!
תכונה מדהימה של כדור הארץ היא שהוא מסתובב סביב עצמו לא אנכית, אלא אופקית. במילים אחרות, כל שאר כוכבי הלכת במערכת השמש עושים מהפכה "בעמידה" בקוטב, ואורנוס פשוט "מתגלגל" במסלולו, כאילו שוכב על צידו. מדענים מסבירים זאת בכך שבמהלך היווצרות כוכב הלכת התנגש באיזה גוף קוסמי גדול, שבגללו הוא פשוט נפל על צדו. לכן, למרות שבמובן המקובל היום כאן קצר מאוד, בקטבים היום נמשך 42 שנים, ואז הלילה נמשך אותו מספר שנים.
Neptune
השליט הרומי הקדום של הימים והאוקיינוסים העניק את שמו הגאה לנפטון. לא פלא שאפילו הטריידנט שלו הפך לסמל של כדור הארץ. מבחינת גודל, נפטון הוא כוכב הלכת הרביעי במערכת השמש, רק במעט פחות מאוראנוס - הרדיוס הממוצע שלו הוא 24,600 ק מ לעומת 25,400.
מהשמש, הוא שומר על מרחק של 4.5 מיליארד קילומטרים בממוצע או 30 יחידות אסטרונומיות. לכן, הדרך שהוא עושה, עובר את המסלול, הוא באמת עצום. ואם לוקחים בחשבון שהמהירות המעגלית של כוכב הלכת היא רק 5.4 קילומטרים לשנייה, אז אין שום דבר מפתיע בעובדה ששנה אחת כאן שווה ל-165 שנות כדור הארץ.
עובדה מעניינת: יש כאן אווירה די צפופה (למרות שהיא מורכבת בעיקר מתאן), ולפעמים יש רוחות בעלות עוצמה מדהימה. המהירות שלהם יכולה להגיע ל-2100 קילומטרים לשעה - על פני כדור הארץ, אפילו דחף בודד של כוח כזה יהרוס מיידית כל עיר, ולא ישאיר שם אבן על כנה.
Pluto
סוף סוף, הכוכב האחרון ברשימה שלנו. ליתר דיוק, אפילו לא כוכב לכת, אלא כוכב לכת - הוא נמחק לאחרונה מרשימת כוכבי הלכת בשל גודלו הקטן. הרדיוס הממוצע הוא רק 1187 קילומטרים - אפילו עבור הירח שלנו נתון זה הוא 1737 קילומטרים. אף על פי כן, שמו אדיר למדי - הוא הוקצה לכבודו של אל העולם התחתון של המתים בקרב הרומאים הקדמונים.
בממוצע, המרחק מפלוטו לשמש הוא כ-32 יחידות אסטרונומיות. זה מאפשר לו להרגיש בטוח ולנוע במהירות של 4.7 קילומטרים לשנייה בלבד - פלוטו עדיין לא ייפול על כוכב לוהט. אבל כדי לעשות מהפכה שלמה סביב השמש עם רדיוס כה עצום, כוכב הלכת הזעיר הזה מבלה 248 שנות כדור הארץ.
הוא גם מסתובב לאט מאוד סביב הציר שלו - זה לוקח 152 שעות כדור הארץ או יותר מ-6 ימים.
חוץ מזה, האקסצנטריות היא הגדולה ביותר במערכת השמש - 0.25 לכן, השמש רחוקה ממרכז המסלול, אבל הוסטה בכמעט רבע.
מסקנה
זהו סוף המאמר. עכשיו אתה יודע על מהירות כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו, וגם למדת גורמים רבים אחרים. בטח עכשיו אתה מבין באסטרונומיה הרבה יותר טוב מבעבר.
