Układ Słoneczny i Prawa Keplera

START

Układ Słoneczny i Prawa Keplera

Układ Słoneczny

Uważa się, że Układ Słoneczny powstał około 4,6 miliarda lat temu. Elementy Układu Słonecznego to:

• Słońce – typowa gwiazda Drogi Mlecznej,
• 8 planet,
• ponad 160 księżyców,
• niezliczone planetoidy i komety,
• pył międzyplanetarny.

Do niedawna uznawano, że w Układzie Słonecznym znajduje się 9 planet. W 2006 roku dziewiąta planeta, Pluton, została „zdegradowana”. Uznano ją za tzw. planetę karłowatą i zaliczono do pasa planetoid występującego na krańcach Układu Słonecznego – tzw. Pasa Kuipera.

Odległości

Astronomowie podają odległości w Układzie Słonecznym w jednostkach astronomicznych (w skrócie j.a. lub AU).

1AU – jednostka astronomiczna – jest to średnia odległość od Ziemi do Słońca. 1AU=1,496⋅108km. 1AU to ok. 8,3 minuty świetlnej.

+ info

Trudno sobie uzmysłowić, jak wielkie odległości występują w Układzie Słonecznym. Wyobraź sobie, że Układ Słoneczny został pomniejszony do „codziennych” rozmiarów. Ludzie dotarli najdalej do Księżyca – niech więc odległość z Ziemi do Księżyca wynosi 1 mm. Odległość do Marsa wynosi w tej skali 31 mm, do Jowisza – 26 cm. Najdalsza planeta, Neptun, jest już w odległości 1,8 m, pas Kuipera rozciąga się do 3 m, a dysk rozproszony – aż do 6 m. Nasze „zdobywanie kosmosu” dopiero się rozpoczęło.

Ruchy planet wykazują ciekawe prawidłowości.

• Orbity wszystkich planet, w tym Ziemi, leżą mniej więcej w jednej płaszczyźnie, która pokrywa się dość dobrze z płaszczyzną równika słonecznego. Płaszczyzna ta jest z kolei prawie tożsama z tzw. płaszczyzną ekliptyki, czyli płaszczyzną, w której Ziemia obiega Słońce.
• Wszystkie planety poruszają się w swoim ruchu orbitalnym w tym samym kierunku, zgodnym z kierunkiem obrotu Słońca.
• Większość planet obraca się dookoła swej osi w tym samym kierunku, zgodnym z kierunkiem ich ruchu orbitalnego. Wyjątkowe pod tym względem są Uran i Wenus – wirują one w kierunku przeciwnym.

+ info

Jednakowy kierunek ruchu orbitalnego planet i wirowego ruchu Słońca sugeruje, że Układ Słoneczny powstał z ogromnego, wirującego dysku gazowo-pyłowego. Siła grawitacji spowodowała, że materia zapadała się do środka dysku i w ten sposób powstało Słońce, zawierające większość masy dysku pierwotnego. Z czasem z pozostałych resztek pyłów i gazów uformowały się planety, których ruch naśladował wirowanie dysku pierwotnego. Wiek Układu Słonecznego można oszacować, badając skład chemiczny skał ziemskich i meteorytów docierających na Ziemię z kosmosu.

Planetoidy

Pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza znajduje się wiele małych planetoid w postaci odłamków skalnych, o rozmiarach od kilku milimetrów do ok. 800 km. Tworzą one tzw. pas planetoid.

Pas Kuipera

Poza orbitą Neptuna na krańcach Układu Słonecznego znaleziono również wiele obiektów o niewielkich rozmiarach okrążających Słońce. Znane są dwa olbrzymie skupiska tego typu ciał Pierwsze z nich, Pas Kuipera, rozciąga się za orbitą Neptuna w odległości od 30 AU do około 50 AU od Słońca. Zawiera ono prawdopodobnie ponad 70 000 obiektów o średnicy powyżej 100 km. Do chwili obecnej odkryto ich ponad 1000. Jednym z obiektów należących do Pasa Kuipera jest Pluton.

Drugim skupiskiem niewielkich obiektów jest dysk rozproszony, rozciągający się na odległość do około 100 AU. W 2005 roku odkryto tam planetę karłowatą Eris, większą o 27% od Plutona. Pas Kuipera i dysk rozproszony to najdalsze i najzimniejsze obiekty w Układzie Słonecznym. Przypuszcza się, że stamtąd właśnie pochodzą komety, które po wydłużonych orbitach zbliżają się do Słońca.

+ info

+ info

Pływy

Johannes Kepler

Ruch planet w Układzie Słonecznym – prawa Keplera

Trzecie prawo

Drugie prawo

Pierwsze prawo

Eureka!

Thanks!

Źródło: http://ilf.fizyka.pw.edu.pl/podrecznik/1/1/8?type=accessible