Солнечная система

Какое небесное явление доказывает шарообразность Земли?

Во время лунных затмений край земной тени на Луне всегда имеет округлую форму. То, что тень остаётся круглой при разных положениях Земли, служит одним из классических доказательств её близкой к шарообразной формы.

Движение каких небесных тел можно наблюдать невооруженным глазом?

Невооружённым глазом легко заметить быстрое движение метеоров и некоторых ярких искусственных спутников. Положение Луны и планет относительно звёзд тоже меняется, но это обычно заметно при сравнении наблюдений, сделанных через часы или дни.

Возможны ли столкновения планет между собой?

В современной Солнечной системе орбиты больших планет достаточно устойчивы, поэтому их столкновение в обозримом будущем крайне маловероятно. Однако на ранних этапах формирования планетной системы столкновения крупных зародышей планет происходили. Астероиды и кометы и сегодня могут сталкиваться друг с другом и с планетами.

На каких телах Солнечной системы днем на небе можно видеть сразу и Солнце, и звезды?

На телах без плотной атмосферы небо даже днём остаётся чёрным, потому что солнечный свет почти не рассеивается. Так происходит, например, на Луне и большинстве астероидов. Однако увидеть слабые звёзды рядом с ярким Солнцем всё равно мешают его ослепительный свет и особенности зрения, поэтому Солнце нужно закрыть от прямого взгляда.

В результате излучения масса Солнца постепенно уменьшается. Как это влияет на расстояние планет от Солнца?

Расстояния планет от Солнца увеличиваются (вспоминаем закон всемирного тяготения!).

Солнце вращается вокруг своей оси в том же направлении, как и Земля, то есть с запада на восток. Каким представляется нам это вращение при наблюдении с Земли?

С точки зрения земных наблюдателей и земных ориентиров Солнце вращается вокруг своей оси с запада на восток против часовой стрелки, как и Земля. Это — видимое движение!

Почему пятна на Солнце темные?

Установлено, что солнечные пятна — это места выхода в солнечную атмосферу сильных магнитных полей. Эти поля уменьшают поток энергии, идущий от недр светила к фотосфере, поэтому в месте их выхода на поверхность температура падает. Пятна холоднее окружающего их вещества в среднем на 1500°С, следовательно, они менее яркие. Поэтому пятно кажется более темным по сравнению с окружающей фотосферой.

В какую сторону движутся солнечные пятна?

В ту же, куда вращается Солнце. А оно вращается вокруг своей оси в направлении движения планет вокруг него. Это соответствует движению против часовой стрелки, если смотреть со стороны Северного полюса мира (он близок к Полярной звезде). Вращение Солнца приводит к перемещению пятен от восточного к западному краю, что совпадает по направлению с суточным движением Солнца по небесной сфере.

Существует ли планета, находящаяся к Солнцу ближе, чем Меркурий?

Планета, орбита которой полностью находилась бы внутри орбиты Меркурия, не обнаружена. Некоторые астероиды, например Икар, на части своей вытянутой орбиты подходят к Солнцу ближе, чем Меркурий, но планетами они не являются.

Повернут ли Меркурий к Солнцу всегда одной и той же стороной?

Нет. Меркурий находится в резонансе 3:2: за два оборота вокруг Солнца он трижды поворачивается вокруг своей оси. Поэтому со временем солнечное освещение получает вся его поверхность. С Земли детали Меркурия наблюдать трудно из-за близости планеты к Солнцу, но космические аппараты уже составили карты почти всей поверхности.

Венера является утренней и вечерней звездой для всего земного шара или только для отдельных его районов?

Для всего земного шара.

Почему на Венере Солнце восходит на западе и заходит на востоке?

Причина этого явления — в обратном вращении планеты.

Почему на Венере температура выше, чем на Земле?

Причины две: Венера ближе к Солнцу, чем Земля, и она обладает мощной углекислой атмосферой, создающей парниковый эффект.

Какой цвет имеет Земля из космоса и почему?

Из космоса Земля кажется прежде всего голубой из-за огромной площади океанов и рассеяния света в атмосфере. Белые облака и ледяные области, а также зелёные и бурые участки суши делают её цвет неоднородным.

Какой наблюдательный факт свидетельствует о сохранении направления в пространстве оси вращения Земли?

Вращение небесной сферы вокруг оси мира, проходящей через постоянные точки звездного неба (полюса мира).

Как надо изменить наклонение оси вращения Земли к плоскости ее орбиты, чтобы на Земле везде день был бы равен ночи, а смена времен года прекратилась бы?

Ось вращения Земли должна быть перпендикулярна плоскости орбиты.

Как узнать с помощью компаса, что мы находимся в Южном полушарии Земли?

Обычный компас сам по себе показывает направление магнитного севера, но не определяет, в каком полушарии вы находитесь. Положение Солнца в полдень зависит от широты, времени года и нахождения относительно тропиков, поэтому предложенное правило ненадёжно.

Почему Луна всегда обращена к Земле одной стороной?

Луна вращается вокруг своей оси с периодом, равным периоду ее обращения вокруг Земли (27,3 земных суток). Следовательно, Луна постоянно обращена к Земле одной и той же стороной.

Какую фазу Луны напоминает солнечный диск в начале полного затмения? В конце затмения?

Во время частных фаз солнечного затмения видимая часть солнечного диска становится серповидной. Перед полной фазой серп Солнца постепенно сужается, а после неё процесс идёт в обратном порядке.

Почему горы на Марсе выше, чем на Земле?

На Марсе слабее сила тяжести, поэтому огромная вулканическая постройка может вырасти выше, прежде чем её собственный вес начнёт разрушать породы. Кроме того, на Марсе нет земной системы движущихся тектонических плит: вулканическая область может очень долго оставаться над одним источником магмы. Поэтому здесь выросли гигантские щитовые вулканы, включая Олимп — крупнейший вулкан Солнечной системы.

Происходит ли смена времен года на Марсе?

Смена времен года на любой планете происходит по трем причинам: 1) обращение планеты вокруг Солнца; 2) наклон оси вращения к плоскости орбиты; 3) сохранение направления оси вращения в пространстве. Марс удовлетворяет этим требованиям, и, следовательно, на нем происходит смена времен года, что и зафиксировано астрономическими наблюдениями.

Почему Юпитер сплюснут у полюсов, а Солнце видно с Земли как круглый диск при той же газовой природе?

Юпитер заметно сплюснут из-за очень быстрого вращения и газообразного строения. Солнце тоже немного сплюснуто, но гораздо слабее: его форма очень близка к шару. Эту небольшую сплюснутость современные приборы могут измерять, хотя глазом с Земли она не заметна.

Спутник Юпитера Ганимед имеет диаметр, превышающий диаметр Меркурия. Можно ли утверждать, что и масса его больше?

Нет, Ганимед из-за своей ледяной природы имеет массу в 2,2 раза меньше массы Меркурия.

Когда и кем были открыты кольца Сатурна?

Сначала Галилеем, которому не удалось установить их природу, затем Гюйгенсом.

Чем можно объяснить, что Сатурн при меньшей скорости вращения вокруг оси, чем у Юпитера, все-таки более сжат у полюсов?

Малой средней плотностью вещества Сатурна.

Почему кольца Сатурна периодически исчезают для земного наблюдателя?

Примерно раз в 15 лет Земля проходит через плоскость колец Сатурна, и мы видим их почти с ребра. Главные кольца чрезвычайно тонкие — обычно порядка 10 метров, хотя их ширина составляет десятки тысяч километров. Поэтому в небольшой телескоп во время такого положения они почти исчезают.

Можно ли было бы увидеть кольца Сатурна, находясь в его атмосфере?

У Сатурна нет твёрдой поверхности. Если представить наблюдателя высоко в его атмосфере, вид колец зависел бы от широты: у экватора они были бы почти ребром, а на более высоких широтах раскрывались бы всё сильнее.

Почему молекулы атмосфер планет под действием силы тяжести не опускаются на поверхность планет?

Равновесие планетных атмосфер обусловлено тем, что силы тяготения, стремящиеся опустить молекулы к поверхности, уравновешиваются силами газового давления. Чем выше температура атмосферы, тем больше протяженность атмосферы по высоте, и наоборот, чем ниже температура, тем больше концентрация молекул к поверхности планеты.

Какие тела Солнечной системы имеют кольца?

Кольца есть у всех четырёх планет-гигантов: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Кольцевые системы обнаружены также у некоторых малых тел, например у карликовой планеты Хаумеа и кентавра Харикло.

Есть ли в числе спутников планет такие, которые по своим размерам превосходят Марс? Меркурий? Луну?

Спутников, превосходящих по диаметру Марс, нет. Ганимед и Титан крупнее Меркурия. Луну по диаметру превосходят Ганимед, Титан, Каллисто и Ио. Тритон, напротив, меньше Луны.

Какой из астероидов можно видеть невооруженным глазом?

При особенно благоприятных условиях невооружённым глазом можно увидеть Весту — один из крупнейших астероидов главного пояса.

Какие космические тела могут наблюдаться только при их прохождении через земную атмосферу?

Метеороиды сами по себе обычно слишком малы, чтобы видеть их издалека. Когда они входят в земную атмосферу на большой скорости, возникает светящееся явление — метеор. Астероиды значительно крупнее и могут наблюдаться телескопами ещё в космосе.

В чем особенность астероидов-«троянцев»?

Троянские астероиды движутся вокруг Солнца вблизи устойчивых точек Лагранжа L4 и L5, примерно на 60° впереди или позади планеты по её орбите. Самая известная и многочисленная группа связана с Юпитером, но троянские объекты известны и у некоторых других планет.

На каких планетах легче всего поставить рекорды по прыжкам в длину и высоту?

Среди восьми планет самое малое ускорение свободного падения у поверхности имеют Меркурий и Марс — около 3,7 м/с². Если не учитывать атмосферу и особенности поверхности, при одинаковой скорости отталкивания прыжок там был бы заметно выше и дальше, чем на Земле. На карликовой планете Плутон и небольших астероидах притяжение ещё слабее.

По каким орбитам движутся метеорные тела?

Орбиты метеорных тел такие же, как у комет и астероидов, то есть преимущественно эллиптические.

Иногда у комет образуется по два хвоста, один из которых направлен к Солнцу, а другой — от Солнца. Чем это можно объяснить?

Обычные пылевой и ионный хвосты кометы направлены в целом от Солнца. Иногда наблюдается так называемый антихвост, который кажется направленным к Солнцу. Это эффект перспективы: мы видим край пылевого следа, лежащего примерно в плоскости орбиты кометы.

Как было доказано, что кометы обладают слишком малой массой?

Кометы не вызывают никаких возмущений в движениях планет, возле которых они проходят, а сами, наоборот, подвергаются с их стороны сильным возмущениям.

В какой части неба эффективнее всего искать новые кометы?

Комета становится более яркой и у нее появляется хвост по мере ее приближения к Солнцу. Поэтому в первую очередь важно обозревать те части ночного неба, которые расположены ближе к Солнцу, то есть в первой половине ночи — западную часть неба, во второй половине ночи — восточную.

Происходят ли столкновения комет с планетами?

Случаются. Чаще остальных сталкивается с другими объектами Юпитер. Один из самых известных подобных случаев произошел в 1994 г., когда на газовый гигант упала комета Шумейкеров — Леви 9. Похожее событие произошло в 2009 г. Тогда столкновение было зарегистрировано космическим телескопом «Хаббл». Кроме того, падения небесных тел на Юпитер наблюдались в июне и августе 2010 г., а также в сентябре 2012 г. 17 марта 2016 г. австрийскому астроному-любителю Герриту Кернбауэру удалось запечатлеть падение на Юпитер небольшого небесного тела — астероида или кометы. Событие произошло, когда астроном наблюдал газовый гигант в 20-сантиметровый телескоп.

Бывают ли кометы без хвостов?

На больших расстояниях от Солнца любая комета выглядит как туманное пятнышко, то есть не имеет хвоста. При приближении к Солнцу ядро кометы прогревается, из него выделяются газы и пыль, которые под действием солнечного излучения и солнечного ветра образуют хвост.

Видны ли метеоры на небе Луны?

Обычный метеор возникает при быстром движении небольшого тела через достаточно плотную атмосферу. У Луны есть лишь чрезвычайно разреженная экзосфера, поэтому привычных метеоров на её небе нет: небольшие тела ударяются о поверхность почти без торможения.

Во время какого астрономического явления и почему линии поглощения в спектре Солнца превращаются в эмиссионные (линии излучения)?

Так называемый «вспышечный спектр» виден на несколько секунд в начале и конце полной фазы солнечного затмения. Яркая фотосфера закрыта Луной, и на короткое время становятся заметны эмиссионные линии более разреженной хромосферы Солнца.