В каком направлении вращается солнце. Вокруг чего вращается Солнце? Период предварения равноденствия

Основные параметры Марса, определяющие влияние на многие свойства этой планеты зародились во время возникновения Солнечной системы. К ним относятся масса, наклон оси вращения, период и форма орбиты. Успешное изучение этих характеристик лежит в основе проекта по Марса и поиску жизни на этой планете.

Орбита Марса. Причины вращения

Движение по орбите обусловлено влиянием солнечных сил притяжения. Чем массивнее объект, тем выше его гравитационное воздействие на другие объекты в пространстве. Солнце обладает наибольшей массой в Солнечной системе. Его масса составляет 1,98892х1030 килограммов. Благодаря этим характеристикам Солнце имеет гораздо большую силу притяжения, чем Земля и Марс вместе. В последнее время все чаще можно встретить утверждение, что Марс и остальные планеты вращаются вокруг центра масс солнечной системы. И это не является ошибкой, так как ученые установили, что центр масс нашей системы находится практически в центре Солнца.

Из-за воздействия силы притяжения звезды, Марс вытягивает на орбиту вокруг Солнца. Но почему тогда он вращается и не падает на Солнце? Чтобы найти ответ, рассмотрим пример. К длинной веревочке с одной стороны привязан шар, а другой её конец зафиксирован в руке. Если раскрутить этот шар, он будет вращаться вокруг руки, но при этом не сможет отдалиться дальше, чем позволит длина веревки. Марс движется по тому же принципу, сила притяжения Солнца не отпускает его и заставляет двигаться по орбите, а центробежная сила, которая появляется при круговом движении, стремится вытолкнуть планету за пределы траектории его движения. На этом хрупком равновесии между силами и основывается принцип движения Марса в пространстве.

Период Марса вокруг Солнца в два раза длиннее земного. Полный оборот вокруг Солнца он совершает за 687 земных суток. Или 1,88, если измерять в земных годах. Однако это измерение отражает изменение положения планеты относительно звёзд и называется сидерический период вращения.

Можно так же рассчитать период обращения вокруг Солнца относительно Земли — это называется синодический период вращения. Он представляет собой промежуток между соединениями планеты в конкретной точке неба, обычно эта точка — Солнце. Синодический период красной планеты равен – 2,135.

Движение Марса. Основные параметры

Характеристики движения Марса по орбите и вокруг своей оси имеют много общего с земными. Однако, осевое движение Марса более хаотично и нестабильно, чем движение Земли. Во время движения марсианская ось может хаотично и непредсказуемо наклоняться, это объясняется отсутствием у него такого же массивного спутника, как Луна, который силой притяжения регулировал и стабилизировал бы движение планеты. Его спутники, Фобос и Деймос, ничтожно малы, их влияние на скорость вращения незначительно и не принимается во внимание в расчетах.

Характеристики марсианской орбиты

Марс движется вокруг Солнца по круговой орбите, которая не является окружностью, а представляет собой сложную эллиптическую фигуру. Орбита Марса отдалена от солнца на полтора раза больше, чем земная. Она имеет эллиптическую форму, которая образовалась под влиянием на нее сил притяжения других планет Солнечной системы. Ученые установили, что 1,35 миллиона лет назад его орбита представляла собой почти ровную окружность. Эксцентриситет марсианской орбиты (характеристика, которая показывает, насколько орбита отклоняется от окружности) равен 0,0934. Его орбита вторая в системе по эксцентричности, на первом месте Меркурий. Для сравнения эксцентриситет орбиты Земли равен 0,017.

При нахождении планеты в ближайшей к Солнцу точке — перигелии, радиус орбиты составляет 206,7 миллиона километров, при нахождении на максимальном расстоянии от Солнца – афелии, радиус увеличивается до 249,2 миллиона километров. Из-за разницы расстояний меняется количество поступающей на планету солнечной энергии, она составляет 20-30%, поэтому на Марсе наблюдается широкий разброс температур.

Одна из основных характеристик – это орбитальная скорость. Средняя скорость вращения вокруг Солнца равна 24,13 км/с.

Марс от Солнца на большее расстояние, чем Земля, поэтому радиус марсианской орбиты так же отличается в большую сторону. Мы уже выяснили, что марсианская траектория движения представляет собой вытянутый эллипс, поэтому её радиус не является постоянной величиной, среднее расстояние до Солнца равно 228 миллиона километров.

Каждый 26 месяцев Земля догоняет Марс по орбите. Это происходит из-за разницы в скорости движения планет (земная — 30 километров в секунду) и меньшего диаметра орбиты. В это время расстояние между планетами минимально, потому удобнее всего планировать космические миссии по изучению планеты в этот период. Это снижает затраты топлива и времени на , 6-8 месяцев, по космическим меркам это не так уж много.

Осевое вращение

Марс не ограничивается движением только по орбите, он также совершает вращение вокруг своей оси. Скорость экваториального вращения равняется 868,22 км/ч, для сравнения, на Земле она равняется 1674,4 км/час. Сутки на красной планете длятся 24 часа, если вас интересуют средние солнечный день, или 24 часа, 56 минут и 4 секунды, если принимать в расчёт сидерический день. Получается, что красная планета вращается только на 40 минут медленнее Земли.

Вращение обеспечивает на планете не только смену дня и ночи, оно также меняет форму планеты под влиянием центробежной силы, сплющивая ее с полюсов на 0,3%. Изменение формы не так заметно из-за высокой плотности планеты.

Наклон марсианской оси вращения равен 25,19°, земной – 23,5°. Смена марсианских зимне-весенних происходит благодаря наклону оси вращения и эксцентриситету орбиты. Смена зимнего и летнего сезонов на Марсе происходит в противофазе, то есть, когда в одном полушарии наступает летний период, в другом неизменно начинаются зимние холода. Но из-за формы орбиты, длительность сезонов здесь может растягиваться, а, может, уменьшаться. Так в северном полушарии лето и весна длятся 371 сол. Они наступают, когда Марс находится на участке орбиты, максимально удаленном от Солнца. Потому марсианское лето на севере долгое, но прохладное, а на юге — короткое и тёплое. На Земле времена года распределяются равномернее, так как земная орбита близка к идеальной окружности по форме. Стоит заметить, что Марс вращается вокруг оси хаотичнее, чем планеты с более массивными спутниками, что может в любой момент повлиять на длительность зимне-весенних сезонов.

Оборот относительно Земли совершается за 27,275 сут (синодический период обращения), относительно неподвижных звезд - за 25,38 сут (сидерический период обращения).

Большой Энциклопедический словарь . 2000 .

Смотреть что такое "ВРАЩЕНИЕ СОЛНЦА" в других словарях:

Вокруг оси, происходит в том же направлении, что и вращение Земли (с запада на восток), ось вращения образует угол 82°45 с плоскостью орбиты Земли (эклиптикой). Один оборот относительно Земли совершается за 27,275 суток (синодический период… … Энциклопедический словарь

Вращательное движение Солнца вокруг оси, образующей с плоскостью орбиты Земли угол 82 градуса 45 минут. Один оборот Солнца относительно Земли совершается за 27,275 суток (синодальный период обращения). Один оборот Солнца относительно неподвижных… … Астрономический словарь

Вокруг оси, происходит в том же направлении, что и вращение Земли (с 3. на В.), ось вращения образует угол 82°45 с плоскостью орбиты Земли (эклиптикой). Один оборот относительно Земли совершается за 27,275 сут, относительно неподвижных звёзд за… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Вращение звёзд осевое - вращение Солнца открыто Г. Галилеем (1564 1642) по движению солнечных пятен (см. Солнце). Вращение других звёзд впервые было обнаружено в 1909 г. Ф. Шлезингером (1871 1943) при исследовании спектров затменных двойных звёзд. Большинство… … Концепции современного естествознания. Словарь основных терминов

ВРАЩЕНИЕ, вращения, мн. нет, ср. (книжн.). Движение вокруг своей оси по окружности. Суточное вращение земли. Вращение земли вокруг солнца. Вращение зубчатого колеса. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

У этого термина существуют и другие значения, см. Вращение (значения). Вращение сферы вокруг оси. Вращение круговое движение объекта. В плоском пространстве объект вращается вокруг центра (или точки) вращения. В трёхмерном пространстве объект… … Википедия

Иллюстрация показывает вид сплюснутой звезды Ахернар, вызванный быстрым вращением. Вращение звёзд угловое движение звезды вокруг своей оси. Скорость вращения может быть измерена по смещению линий в её спектре или по времени движения… … Википедия

Иллюстрация показывает вид сплюснутой звезды Ахернар, вызванный быстрым вращением. Вращение звезды угловое движение звезды вокруг своей оси. Скорость вращения может быть измерена по смещению линий в её спектре или по времени … Википедия

Одно из движений Земли. В. З. объясняется смена дня и ночи, видимое суточное движение небесных тел, а также некоторые явления, происходящие на поверхности Земли: поворот плоскости качаний груза, подвешенного на нити (см. Фуко маятник),… … Большая советская энциклопедия

ВРАЩЕНИЕ ВЕТРА - изменение направления ветра с течением времени по часовой стрелке (правое) и против часовой стрелки (левое). В теплые безоблачные дни ветер поворачивает так, что дует „от Солнца, т. е. утром с востока, днем с юга, вечером с запада (см. Солнечный … Словарь ветров

Книги

• , Волжин А.С.. В настоящем научном труде, над которым автор работал около 40 лет, в рамках личного увлечения, изложена новая концепция движения Земли. Данная работа не уступает по значимости содержащихся в…
• Новая концепция движения Земли , Волжин А.. В настоящем научном труде, над которым автор работал около 40 лет, в рамках личного увлечения, изложена новая концепция движения Земли. Данная работа не уступает по значимости содержащихся в…

Земля вместе с планетами крутится вокруг солнца и это знают почти все люди на Земле. Про то, что Солнце при этом вертится вокруг центра нашей галактики "Млечный путь", знает уже гораздо меньшее число жителей планеты. Но и это не все. Наша галактика при этом вертится вокруг центра вселенной. Давайте узнаем про это и посмотрим интересные видео-кадры.

Оказывается, Солнечная система движется вся целиком вместе с Солнцем через местное межзвёздное облако (неизменяемая плоскость остается параллельной самой себе) со скоростью 25 км/с. Движение это направлено почти перпендикулярно к неизменяемой плоскости.

Быть может, здесь нужно искать объяснения подмеченных различий в строении северного и южного полушарий Солнца, полос и пятен обоих полушарий Юпитера. Во всяком случае, это движение определяет возможные встречи Солнечной системы с веществом, рассеянным в том или другом виде в межзвёздном пространстве. Действительное движение планет в пространстве происходит по вытянутым винтовым линиям (так, «ход» винта орбиты Юпитера в 12 раз больше её диаметра).

За 226 млн лет (галактический год) Солнечная система делает полный оборот вокруг центра галактики, двигаясь по почти круговой траектории со скоростью 220 км/с.

Наше Солнце входит в состав огромной звездной системы, которая называется Галактикой (еще ее называют Млечный Путь). Наша Галактика имеет форму диска, похожего на две сложенные краями тарелки. В центре его находится округлое ядро Галактики.

Наша Галактика - вид сбоку

Если посмотреть на нашу Галактику сверху, то она выглядит, как спираль, в которой звездное вещество сосредоточено, в основном, в ее ветвях, называемых галактическими рукавами. Рукава находятся в плоскости диска Галактики.

Наша Галактика - вид сверху

Наша Галактика содержит более 100 миллиардов звезд. Диаметр диска Галактики - около 30 тысяч парсек (100 000 световых лет), а толщина - около 1000 световых лет.

Звезды внутри диска движутся по круговым траекториям вокруг центра Галактики, подобно тому, как планеты в Солнечной системе обращаются вокруг Солнца. Вращение Галактики происходит по часовой стрелке, если смотреть на Галактику со стороны ее северного полюса (находящегося в созвездии Волосы Вероники). Скорость вращения диска не одинакова на различных расстояниях от центра: она убывает по мере удаления от него.

Чем ближе к центру Галактики - тем выше плотность звезд. Если бы мы жили на планете около звезды, находящейся вблизи ядра Галактики, то на небе были бы видны десятки звезд, по яркости сопоставимых с Луной.

Однако Солнце находится очень далеко от центра Галактики, можно сказать - на ее окраине, на расстоянии около 26 тыс. световых лет (8,5 тысяч парсек), вблизи плоскости галактики. Оно расположено в рукаве Ориона, соединенном с двумя более крупными рукавами - внутренним рукавом Стрельца и внешним Рукавом Персея.

Солнце движется со скоростью около 220-250 километров в секунду вокруг центра Галактики и делает полный оборот вокруг ее центра, по разным оценкам, за 220-250 миллионов лет. За время своего существования Период обращения Солнца вместе с окрестными звездами около центра нашей звездной системы называют галактическим годом. Но нужно понимать, что общего периода для Галактики нет, так как она вращается не как твердое тело. Солнце за время своего существования облетело Галактику примерно 30 раз.

Обращение Солнца вокруг центра Галактики носит колебательный характер: каждые 33 миллиона лет оно пересекает галактический экватор, затем поднимается над его плоскостью на высоту в 230 световых лет и снова опускается вниз, к экватору.

Интересно, что Солнце делает полный оборот вокруг центра Галактики в точности за то же время, что и спиральные рукава. В результате Солнце не пересекает области активного звездообразования, в которых часто вспыхивают сверхновые - источники губительного для жизни излучения. То есть оно находится в секторе Галактики, максимально благоприятном для зарождения и поддержания жизни.

Солнечная система движется сквозь межзвездную среду нашей Галактики значительно медленнее, чем считалось ранее, и на ее передней границе не формируется ударная волна. Это установили астрономы, анализировавшие данные, собранные зондом IBEX, передаетРИА «Новости» .

«Можно сказать почти определенно, что перед гелиосферой (пузырем, ограничивающим Солнечную систему от межзвездной среды) нет ударной волны, и что ее взаимодействие с межзвездной средой значительно слабее и больше зависит от магнитных полей, чем считалось раньше», - пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Science.
Исследовательский космический аппарат NASA IBEX (Interstellar Boundary Explorer), запущенный в июне 2008 года, предназначен для исследования границы Солнечной системы и межзвездного пространства - гелиосферы, расположенной на расстоянии примерно 16 миллиардов километров от Солнца.

На этом расстоянии поток заряженных частиц солнечного ветра и сила магнитного поля Солнца ослабевают настолько, что больше не могут преодолеть давление разряженного межзвездного вещества и ионизованного газа. В результате образуется «пузырь» гелиосферы, внутри заполненный солнечным ветром, а снаружи окруженный межзвездным газом.

Магнитное поле Солнца отклоняет траекторию заряженных межзвездных частиц, но никак не влияет на нейтральные атомы водорода, кислорода и гелия, которые свободно проникают в центральные области Солнечной системы. Детекторы спутника IBEX «ловят» такие нейтральные атомы. Их изучение позволяет астрономам делать выводы об особенностях пограничной зоны Солнечной системы.

Группа ученых из США, Германии, Польши и России представила новый анализ данных спутника IBEX, согласно которым скорость движения Солнечной системы оказалась ниже, чем считалось ранее. При этом, как свидетельствуют новые данные, в передней части гелиосферы не возникает ударная волна.

«Звуковой удар, который возникает, когда реактивный самолет преодолевает звуковой барьер, может служить земным примером для ударной волны. Когда самолет достигает сверхзвуковой скорости, воздух перед ним не может уйти с его пути достаточно быстро, в результате возникает ударная волна», - поясняет ведущий автор исследования Дэвид Маккомас (David McComas), слова которого приводятся в пресс-релизе Юго-Западного исследовательского института (США).

Около четверти века ученые считали, что гелиосфера двигается сквозь межзвездное пространство со скоростью достаточно высокой, чтобы перед ней формировалась такая ударная волна. Однако новые данные IBEX показали, что на самом деле Солнечная система движется сквозь местное облако межзвездного газа с скоростью 23,25 километра в секунду, что на 3,13 километра в секунду меньше, чем считалось ранее. И эта скорость ниже того предела, при котором возникает ударная волна.

«Хотя ударная волна существует перед пузырями, окружающими многие другие звезды, мы выяснили, что взаимодействие нашего Солнца с окружающей средой не достигает того порога, при котором образуется ударная волна», - сказал Маккомас.

Ранее зонд IBEX занимался картографированием границы гелиосферы и обнаружил на гелиосфере загадочную полосу с повышенными потоками энергичных частиц, которая опоясывал «пузырь» гелиосферы. Также с помощью IBEX установили, что скорость движения Солнечной системы за последние 15 лет по необъяснимым причинам снизилась более чем на 10%.

Вселенная крутится, как юла. Астрономы обнаружили следы вращения мироздания.

До сих пор большинство исследователей склонялось к мнению, что наше мироздание статично. Или если и движется, то чуть-чуть. Каково же было удивление команды ученых из Мичиганского университета (США) во главе с профессором Майклом Лонго, когда они обнаружили в космосе явные следы вращения нашего мироздания. Выходит, с самого начала, еще при Большом взрыве, когда только рождалась Вселенная, она уже вращалась. Как будто кто-то запустил ее, как юлу. И она до сих пор крутится-вертится.

Исследования велись в рамках международного проекта «Цифровой обзор неба Слоана» (Sloan Digital Sky Survey). И этот феномен ученые обнаружили, каталогизировав направление вращения около 16 000 спиральных галактик со стороны северного полюса Млечного Пути. Вначале ученые пытались найти доказательства того, что Вселенная обладает свойствами зеркальной симметрии. В таком случае, рассуждали они, количество галактик, которые вращаются по часовой стрелке, и тех, что «закручены» в противоположном направлении, было бы одинаковым, сообщает pravda.ru.

Но оказалось, что по направлению к северному полюсу Млечного пути среди спиральных галактик преобладает вращение против часовой стрелки, то есть они ориентированы в правую сторону. Эта тенденция просматривается даже на расстоянии более 600 миллионов световых лет.

Нарушение симметрии небольшое, всего около семи процентов, но вероятность того, что это такая космическая случайность - где-то около одной миллионной, - прокомментировал профессор Лонго. - Полученные нами результаты очень важны, поскольку они, похоже, противоречат практически всеобщему представлению о том, что если взять достаточно большой масштаб, то Вселенная будет изотропной, то есть не будет иметь выраженного направления.

По словам специалистов, симметричная и изотропная Вселенная должна была возникнуть из сферически симметричного взрыва, который по форме должен был напоминать баскетбольный мяч. Однако, если бы при рождении Вселенная вращалась вокруг своей оси в определенном направлении, то галактики сохранили бы это направление вращения. Но, раз они вращаются в разных направлениях, следовательно, и Большой взрыв имел разностороннюю направленность. Тем не менее, скорее всего, Вселенная до сих пор продолжает вращаться.

В общем-то, астрофизики и раньше догадывались о нарушении симметрии и изотропности. Их догадки были основаны на наблюдениях других гигантских аномалий. К ним относятся следы космических струн - невероятно протяженные дефекты пространства-времени нулевой толщины, гипотетически родившиеся в первые мгновения после Большого взрыва. Появлении «синяков» на теле Вселенной - так называемых отпечатков от прошлых ее столкновений с другими вселенными. А также движение «Темного потока» - огромных размеров поток галактических кластеров, несущихся на огромной скорости в одном направлении.

Страница 7 из 10

Всегда ли видны солнечные пятна?

Количество пятен на Солнце увеличивается приблизительно через каждые одиннадцать лет. Периоды, когда на Солнце больше всего пятен, называют максимумом солнечной активности. В период минимума (наименьшей) активности солнечные пятна почти не появляются.
Между двумя последовательными максимумами проходит от 7 до 17 лет. Но в среднем принято считать, что периоды наибольшей активности Солнца повторяются через 11 лет. Иногда во время максимума возникает очень много солнечных пятен, а порой их количество невелико. В течение периода активности пятна образуются на разных солнечных широтах. Первые пятна одиннадцатилетнего цикла возникают на юге и на севере примерно на широте 400. В максимуме пятна группируются у 15-го градуса северной и южной широты, а в конце цикла - еще ближе к экватору.
В 1957 году наблюдался самый мощный период активности Солнца, когда порою более 300 пятен «обезображивали» его поверхность. Во время наибольшей активности само Солнце очень неспокойно и производит мощные вспышки излучения. Если вы спросите: почему в эти годы учащаются полярные сияния? почему увеличиваются помехи в радиосвязи? ответ один: сильное солнечное излучение достигло Земли.

Как возникают солнечные пятна?

Обычно солнечные пятна встречаются парами. Оба члена такой пары являются как бы полюсами подковообразного магнита, конечными точками магнитных силовых линий. Из одного пятна линии выходят к поверхности, а в другом входят внутрь Солнца. Магнитное поле появляется задолго до возникновения пятен. Но заявляет о своем существовании лишь тогда, когда начинает препятствовать поступлению тепла из внутренних слоев поверхности Солнца. Области выхода и входа силовых линий при этом охлаждаются. Их мы и различаем на поверхности как темные пятна.

1. Первые пятна очередного цикла возникают у сороковых градусов южной и северной широты.
2. В максимуме пятна расположены уже у 15-го градуса к северу и к югу от экватора.
3. Последние пятна заканчивающегося цикла находятся уже всего на 7 градусов к югу или к северу экватора. А в это же время у 40-го градуса появляются пятна следующего цикла.

1. Между северным и южным полюсами подковообразного магнита существует магнитное поле, которое способно выстраивать цепочки из железных опилок вдоль магнитных силовых линий.
2. На Солнце происходит то же самое явление. На поверхности возникают области с сильным магнитным полем.
3. В местах выхода и входа магнитного поля возникают северный и южный полюса, которые препятствуют выходу потока тепла изнутри. Это приводит к появлению темных пятен.

Что такое солнечные факелы?

Рядом с солнечными пятнами на фотосфере наблюдаются особенно яркие области. Именно поэтому им дали название факелы.
Они примерно на 2000° горячее, чем районы, их окружающие, и часто встречаются по соседству с пятнами. Особенно хорошо видны факелы на краю Солнца.
Над фотосферными факелами расположены хромосферные факелы, особенно горячие и активные области хромосферы. Это красочное явление заслуживает того, чтобы быть изображенным каким-либо художником.
Факелы живут дольше, чем солнечные пятна, и принадлежат к долгоживущим образованиям на поверхности Солнца.

Если бы пять солнечных пятен решили посоревноваться и обежать вокруг Солнца наперегонки, как бегуны на дистанцию 400 м, то через месяц среднее пятно, близкое к экватору, было бы западнее всех. Пятна, расположенные севернее и южнее его, «отстают» из-за более медленного вращения Солнца на высоких широтах.

Если пятно, на которое мы смотрим, расположено примерно в середине солнечного диска, то оно совершит полный оборот вокруг Солнца за 25 дней. Но только через 28 дней мы увидим его опять в середине диска, так как Земля за это время переместится по своей орбите.

Вращается ли Солнце вокруг своей оси?

Земля совершает один оборот вокруг своей оси за неполных 24 часа. За время одного оборота проходят день и ночь. А как бы мог установить длительность одного оборота нашей планеты вокруг своей оси наблюдатель на Луне? Он посчитал бы, например, сколько раз за неделю мимо его взора пройдет Америка. Мы можем поступить точно так же, если хотим определить время вращения Солнца вокруг своей оси. Для этого мы должны определить время обращения большого долгоживущего солнечного пятна. Если каждый день наблюдать группу пятен, то можно заметить, что она движется с востока на запад. Значит, Солнце вращается в эту сторону вокруг своей оси. Кроме того, во вращении Солнца есть одна особенность. На экваторе оборот Солнца завершается быстрее, чем на высоких широтах. Это происходит потому, что Солнце - газовый шар. Земля, например, не может так вращаться: ее твердое тело на всех широтах вращается с одинаковой угловой скоростью.
На экваторе Солнце совершает один оборот за 25 земных суток, на 30-м градусе северной или южной широты - уже за 26,5 суток, на широте 40 градусов - более чем за 27 суток, а в полярных областях один оборот Солнца вокруг своей оси продолжается 30 суток. Если бы Земля вращалась, как Солнце, то в Индонезии сутки длились бы 22 часа, в Берлине - 23, а в Гренландии - 24 часа.
Солнце поворачивается вокруг своей оси за время, примерно равное месяцу. Скорости его оборота на разных широтах отличаются. Такое явление называют дифференциальным движением. С Земли движение Солнца кажется немного замедленным, так как за месяц наша планета проходит часть пути по своей орбите и Солнце должно еще немного повернуться, чтобы «догнать» ее.

ВНЕШНИЕ СЛОИ СОЛНЦА

Что видит человек при полном солнечном затмении?

Над фотосферой - поверхностью Солнца, видимой невооруженным глазом, - расположены другие газовые слои: хромосфера и корона. Они очень горячие, но настолько разреженные, что на фоне плотной и яркой фотосферы мы их обычно не видим. В момент полного солнечного затмения Луна закрывает фотосферу. И тогда несколько минут на фоне темного звездного неба мы наблюдаем удивительную картину: светящийся венец вокруг «черного Солнца». Это внешние слои нашей центральной звезды. Особенно хорошо видны при полном солнечном затмении хромосфера, корона и протуберанцы.

Один год из жизни Солнца

Звезда по имени Солнце живет и дышит, и за переменами в ее жизни постоянно следит космический аппарат НАСА под названием Обсерватория солнечной динамики (Solar Dynamics Observatory, SDO). Это видео демонстрирует нам один год из жизни Солнца – с 1 января 2015 г. до 28 января 2016 г.

Данное видео наглядно показывает разнообразные циклические процессы, протекающие на Солнце. Наше светило живет, «дышит», движется в пространстве и дает жизнь всему живому на Земле

На этом видео легко видеть 25-дневный цикл вращение Солнца. Можно также заметить, что видимые размеры Солнца то увеличиваются, то уменьшаются. Это связано с тем, что расстояние между космическим аппаратом SDO и Солнцем с течением времени меняется. 26 октября 2006 года два одинаковых космических аппарата были запущены на орбиты близкие к орбите движения Земли вокруг Солнца. В ходе проекта один из них постепенно отстает от Земли (Behind), а другой, наоборот, обгоняет ее (Ahead). Это дает возможность одновременно наблюдать Солнце из двух разных точек, то есть использовать стереоскопический эффект, позволяющий получать трехмерные изображения структур и явлений на Солнце.

1. Периоды обращения солнца вокруг своей оси

Солнце представляет собой медленно вращающуюся звезду, имеющую то же направление вращения, что и Земля. Основной особенностью Солнца является то, что его вращение дифференциально, то есть на низких гелиоширотах угловая скорость вращения больше, чем на высоких.

Периодические явления порождаются механическим вращением. Предполагается, что 27-суточный синодический период вращения Солнца влияет на многие климатические и геомагнитные явления на Земле. Такая взаимосвязь объясняется вращением активных областей на Солнце.

2. Периоды соединения пар планет солнечной системы

Под соединением пары планет солнечной системы понимается такое характерное взаиморасположение Солнца и этих двух планет, при котором их проекции на плоскость эклиптики находятся на одной линии.

Количественные характеристики

Периодическое соединение пар планет Солнечной системы связано с периодическим обращением планет вокруг Солнца по эллиптическим орбитам.

Порождаемые циклические явления

Энтузиаст изучения воздействия планет на погоду Е.С. Денисов считает, что периодическое соединение пар планет Солнечной системы вызывает периодическое понижение температуры воздуха на Земле.

3. Годичный ритм вариации скорости вращения Земли

На фоне характерных для угловой скорости и вращения Земли скачкообразных, нерегулярных флуктуаций существует также годичная цикличность в вариациях угловой скорости, которая проявляется в замедленном вращении Земли в одни месяцы и убыстренном – в другие.

Количественные характеристики

Механизм возникновения циклического явления

Предполагается, что такие вариации связаны с периодическими изменениями момента инерции Земли, обусловленными сезонной динамикой атмосферы и планетарным распределением атмосферных осадков.

4. Чандлеровский период движения полюса Земли

Полюсы Земли описывают на ее поверхности сложные кривые, не выходящие в течение последних десятилетий за пределы квадрата со сторонами 25 м. В 1892г. американский ученый С. Чандлер, обработав ряд наблюдений за изменениями широт на Земле установил, что движение полюсов Земли в основном складывается из двух периодических движений: по кругу с периодом, названным в дальнейшем периодом Чандлера; и по вытянутому эллипсу с годичным периодом.

Количественные характеристики

Механизм возникновения циклического явления

В 1895 г. американский астроном Ньюком доказал, что упругие деформации Земли влияют на ее вращение и порождают колебания полюса Земли с периодом 428 суток, то есть с периодом Чандлера.

5. Додекадная вариация скорости суточного вращения Земли

Анализ данных вариации скорости суточного вращения Земли, полученных по атомной шкале времени за промежуток 1955 – 1985 гг., позволил установить, что эти колебания представляют собой квазигармонический процесс, амплитуда которого постепенно затухает от 60-х к 80-м годам.

Количественные характеристики

Механизм возникновения циклического явления

6. Цикл изменения интенсивности перемещения полюсов Земли

На основании анализа данных о местоположении северного полюса за период 1892-1967гг. было установлено, что его перемещения становились более интенсивными примерно через равные промежутки времени. Вместе с тем в 1927 году перемещения полюса не наблюдалось.

Количественные характеристики

Механизм возникновения циклического явления

Предполагается, что цикл изменения интенсивности перемещения полюсов Земли порождается 6-7-летним циклом колебаний климатического режима.

Порождаемые циклические явления

Цикл изменения интенсивности вынужденных колебаний полюсов Земли порождает 6-7-летний цикл колебаний климатического режима планеты.

7. Период нутации земной оси

Земная ось с течением времени не остается в пространстве параллельной себе самой и в проекции на небесную сферу описывает эллипс, большие оси которого всегда направлены к полюсам эклиптики. Это явление называется нутацией земной оси. Оно было открыто в 1727 г. Брадлеем при наблюдении звезды Дракона.

Количественные характеристики

Механизм возникновения циклического явления

Эти колебания обусловлены периодическим изменением взаимного положения лунной и земной орбит, которое определяется периодическим движением лунных узлов.

Порождаемые циклические явления

Предполагается, что нутация земной оси обуславливает циклическое изменение климатического режима Земли.

8. Период движения лунных узлов

Видимый путь Солнца среди звезд, называемый эклиптикой, представляет собой большой круг небесной сферы, к которому наклонена плоскость земного экватора на угол 23°27". Точки пересечения лунной орбиты с эклиптикой называются узлами лунной орбиты. Лунные узлы смещаются вдоль эклиптики навстречу движения Луны и совершают оборот вдоль эклиптики за один и тот же промежуток времени.

Количественные характеристики

Механизм возникновения циклического явления

Периодическое перемещение узлов лунной орбиты создается возмущающим воздействием Солнца на движение Луны.

Порождаемые циклические явления

Перемещение узлов лунной орбиты вносит основной вклад в явление нутации оси вращения Земли посредством периодического изменения приливного момента. С движением узлов лунной орбиты связаны также периодические изменения наклона лунной орбиты к плоскости земного экватора от 18°10" до 28°45".

9. Декадные вариации скорости суточного вращения Земли

Анализ данных Л. Моррисона о среднегодовых вариациях скорости суточного вращения Земли за промежуток времени с 1664 по 1974 гг. позволил Ю.Р. Ривину сделать вывод о том, что этим вариациям свойственна цикличность с периодами колебаний менее 50 лет. Особенно отчетливо эта цикличность проявляется на промежутке 1824 – 1974 гг. и представляет собой наложение двух квазигармонических колебаний, у которых амплитуда первого колебания несколько затухает на границах интервала времени, а амплитуда второго несколько усиливалась в 60-70-х годах прошлого столетия.

Количественные характеристики

Механизм возникновения циклического явления

10. Шестидесятилетний цикл вариации скорости вращения Земли

Л. Моррисоном были вычислены среднегодовые вариации скорости суточного вращения Земли за период с 1664 по 1974 гг. Спектральный анализ этих данных позволил Ю.Р. Ривину сделать вывод о том, что реально существуют 60-летние циклы вариаций скорости суточного вращения Земли.

Установлено, что вариации с таким периодом представляют собой нестационарный колебательный процесс. С середины XVII века по 20-е годы XIX века они могут быть представлены как квазигармонические колебания с постоянной амплитудой. После 20-х годов XIX столетия амплитуда колебаний практически мгновенно увеличилась и в течение XX века медленно уменьшается.

Количественные характеристики

Механизм возникновения циклического явления

11. Периоды обращения планет, их спутников и комет солнечной системы

Солнечная система включает в себя центральное светило – Солнце, девять больших планет с их 31 спутником, более 1600 обозначенных малых планет (астероидов), около 100 известных короткопериодических комет, около 50 известных метеорных роев. В настоящее время установлены четыре основные закономерности Солнечной системы, имеющие космогоническое значение:

1. Все планеты обращаются вокруг Солнца практически по круговым орбитам – эллипсам с небольшим эксцентриситетом.

2. Все планеты обращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении – против часовой стрелки.

3. Солнечная система компланарна, то есть плоскости орбит всех планет расположены вблизи плоскости экватора Солнца

4. В Солнце сосредоточено 99,87% всей массы солнечной системы, а в планетах – только 0,13%. На долю Солнца приходится 2% момента количества движения, а на долю планет – 98%.

Синодический период обращения – промежуток времени между двумя последовательными соединениями Луны (или какой-нибудь планеты Солнечной системы) с Солнцем при наблюдении за ними с Земли. При этом соединения планет с Солнцем должны происходить в фиксированном линейном порядке, что существенно для внутренних планет: например, это будут последовательные верхние соединения, когда планета проходит за Солнцем.

Синодический период Луны равен промежутку времени между двумя новолуниями или двумя любыми другими одинаковыми последовательными фазами.

Сидерический период обращения – промежуток времени, в течение которого какое-либо небесное тело-спутник совершает вокруг главного тела полный оборот относительно звёзд. Понятие «сидерический период обращения» применяется к обращающимся вокруг Земли телам – Луне (сидерический месяц) и искусственным спутникам, а также к обращающимся вокруг Солнца планетам, кометам и др. Сидерический период также называют годом.

Под наклонением орбиты понимают угол между плоскостью орбиты небесного тела и плоскостью эклиптики, совпадающей с плоскостью обращения Земли вокруг Солнца.

Количественные характеристики

Периоды обращения больших планет вокруг Солнца и своей оси
Планета	Сидерический период, суток (лет)	Синодический период, суток (лет)	Период вращения вокруг оси, суток
Меркурий	87,97	115,88 (0,317)	58,646
Венера	224,701	583,92 (1,599)	243,0187
Земля	365,256	–	0,9972
Марс	686,980 (1,88)	779,94 (2,135)	1,0259
Юпитер	4332,585 (11,86)	398,88 (1,092)	0,4135
Сатурн	10759,197 (29,46)	378,09 (1,035)	0,4440
Уран	30685,807 (84,02)	369,66 (1,012)	0,7183
Нептун	60187,604 (164,78)	367,49 (1,006)	0,6713
Плутон	90469,274 (248,09)	366,74 (1,004)	6,3872

Элементы орбит больших планет Солнечной системы
Планета	Среднее расстояние от Солнца, млн. км	Эксцентриситет орбиты	Наклонение орбиты, градус	Масса, в массах Земли
Меркурий	57,87	0,20562	7,004	0,0543
Венера	108,14	0,00680	3,394	0,8136
Земля	149,50	0,01673	–	1,0
Марс	227,79	0,09336	1,850	0,1069
Юпитер	777,80	0,04842	1,306	317,37
Сатурн	1426,10	0,05572	2,491	95,08
Уран	2869,10	0,04718	0,773	14,61
Нептун	4495,70	0,00857	1,774	17,23
Плутон	5905,00	0,24864	17,144	0,11

Периоды обращения некоторых малых планет Солнечной системы
Планета	Сидерический период обращения, суток	Синодический период обращения, суток
Церера	1680,11	466,66
Паллада	1683,77	466,50
Юнона	1692,45	473,90
Веста	1325,83	504,22
Астрея	1512,10	481,71
Геба	1380,61	496,78
Ирис	1344,09	501,32
Флора	1194,34	526,41
Метида	1347,74	501,19
Виктория	1300,26	507,70
Эвномия	1570,54	475,97
Meльпомена	1271,04	512,64
Массалия	1366,00	498,66
Навзикая	1358,70	499,37
Бамберга	1607,06	472,78
Аквитания	1654,55	468,62
Эрот	642,83	845,37
Папагена	1793,34	458,71
Давида	2078,23	443,20
Гильдаго	5087,82	393,50
Ганимед	1585,15	474,60
Амур	975,20	584,00
Икар	409,07	5047,64
Аполлон	661,09	816,20
Адонис	1008,07	572,80

Элементы некоторых малых планет
Планета	Большая полуось орбиты, млн. км	Эксцентриситет	Наклонение, градус	Диаметр, км
Церера	413,83	0,076	10,60	768
Паллада	414,43	0,234	34,82	492
Юнона	398,88	0,258	13,00	190
Веста	353,13	0,089	7,13	392
Астрея	385,27	0,190	5,33	100
Геба	362,40	0,204	14,76	170
Ирис	356,72	0,231	5,50	170
Флора	329,21	0,157	5,90	100
Метида	006,87	0,124	5,60	130
Виктория	348,79	0,221	8,38	90
Эвномия	395,44	0,187	11,76	228
Meльпомена	343,26	0,218	10,13	95
Массалия	360,01	0,143	0,68	106
Навзикая	359,11	0,246	6,85	75
Бамберга	401,27	0,337	11,26	95
Аквитания	409,49	0,238	17,97	107
Эрот	217,98	0,223	10,83	6x32
Папагена	431,77	0,234	14,91	210
Давида	475,72	0,176	15,74	230
Гильдаго	866,23	0,656	42,53	25-50
Ганимед	397,33	0,542	26,30	48
Амур	287,35	0,436	11,93	1-2
Икар	161,16	0,827	22,98	1-2
Аполлон	222,16	0,566	6,42	1-2
Адонис	294,37	0,779	1,48	1-2

Элементы орбит некоторых периодических комет
Название	Период обращения, суток	Эксцентриситет	Наклонение, градус
Энке-Бэклунда	1204,57	0,847	12,37
Григга-скьелле рупа	1790,78	0,704	17,64
Темпеля	21923,36	0,548	12,47
Брорзена	11995,32	0,810	29,39
Темпеля-Л. Свифта	2074,94	0,638	5,44
Понса-Виннеке	2237,11	0,654	21,69
Копфа	2256,83	0,556	7,22
Цвассмана-Бахмана 2	2384,67	0,385	3,73
Джакобини-Циннера	2347,05	0,728	30, 89
Биелы	2418,27	0,756	12,55
Даниэла	2433,61	0,586	19,71
Д’Арреста	2446,03	0,612	18,05
Финлея	2487,30	0,708	3,44
Брукса 2	2531,49	0,487	5,55
Борелли 1	2559,98	0,605	31,10
Файе	2704,98	0,565	10,55
Уиппла	2708,99	0,356	10,25
Рейнмута 1	2794,83	0,478	8,40
Шимасса	2984,76	0,706	12,03
Вольфа 1	3073,88	0,396	27,32
Комас Сола	3124,28	0,578	13,46
Тутля	4969,48	0,821	54,65
Кроммелина	10180,39	0,919	28,87
Галлея	27769,35	0,967	162,21

Элементы некоторых спутников планет солнечной системы
Планета	Спутник	Сидерический период обращения, суток	Эксцентриситет	Диаметр, км
Земля	Луна	27,322	0,0549	3476
Марс	Фобос	0,319	0,019	16
	Деймос	1,262	0,003	8
Юпитер	Амальтея	0,498	0,0032	250×146×128
	Ио	1,769	0,0041	3642	Европа	3,561	0,0094	3122	Ганимед	7,15	0,0011	5260	Каллисто	16,689	0,0074	4820
	Сатурн	Мимас	0,940	0,0190	397
		Энцелад	1,370	0,0030	499	Тефия	1,890	0,0000	1060	Диона	2,740	0,0020	1118	Рея	4,518	0,0009	1528	Титан	15,950	0,0289	5150	Гиперион	21,280	0,023	266	Япет	79,330	0,029	1436
		Уран	Ариэль	2,520	0,007	1157,8
Умбриэль			4,144	0,008	1169,4	Титания	8,706	0,0023	1577,8	Оберон	13,463	0,0010	1522,8	Миранда	1,4135	0,0013	471,6
Нептун			Тритон	5,877	0,0000	2707
			Нереида	360,14	0,7512	340

Механизм возникновения циклического явления

Основной силой, управляющей движением планет и связывающей воедино солнечную систему, является солнечная гравитация, описываемая законом всемирного тяготения, открытым И. Ньютоном в середине XVII века.

Порождаемые циклические явления

Гравитационное взаимодействие планет и Солнца, а также периодическое изменение их взаиморасположения приводят к возникновению периодического изменения величины сил гравитации, действующих на материальные тела Солнечной системы. Это приводит к образованию периодических приливных явлений в Солнечной системе.

12. Период предварения равноденствия

Узлы земной орбиты (точки осеннего и весеннего равноденствия) перемещаются по эклиптике навстречу движению Солнца, так что оно вступает в эти точки немного раньше, чем если бы они были неподвижными. Это явление называется прецессией или предварением равноденствия. Оно проявляется в том, что на небесной сфере северный полюс мира движется вокруг полюса эклиптики по малому кругу.

Количественные характеристики

В настоящее время полюс мира находился вблизи Полярной звезды.

Механизм возникновения циклического явления

Поскольку ось вращения Земли не перпендикулярна плоскостям орбит Земли и Луны, Луна и Солнце создают момент сил, стремящийся выровнять ось Земли, что приводит к явлению прецессии.

Порождаемые циклические явления

13. Цикл колебаний угла наклона плоскости земного экватора к плоскости эклиптики

В 1930 г. сербский астрофизик М. Миланкович на основании теоретических расчетов показал, что вариациям угла наклона плоскости земного экватора к плоскости эклиптики свойственна цикличность. Результаты М. Миланковича были уточнены Ш. Г. Шарафом и Н. А. Будниковой, которые установили что эта цикличность представляет собой суперпозицию пяти периодических колебаний.

Количественные характеристики

Ввиду соизмеримости частот периодических колебаний угла наклона существует также период в 200 тыс. лет.
Амплитуда колебаний с «большим» периодом – 1,259°

Механизм возникновения циклического явления

Предполагается, что гравитационное взаимодействие Земли с другими небесными телами Солнечной системы является основной причиной циклических вариаций угла наклона плоскости земного экватора к плоскости эклиптики.

Порождаемые циклические явления

Эти колебания порождают циклическое изменение летней и зимней инсоляции на Земле.

14. Цикл колебания эксцентриситета земной орбиты

Земля движется в мировом пространстве вокруг Солнца по эллиптической орбите. Отношение расстояния фокуса от центра эллипса к его большой полуоси называется эксцентриситетом. Сербским астрофизиком Миланковичем в 1930 г. на основании строгих физических соотношений было показано, что эксцентриситету земной орбиты свойственны циклические колебания. В дальнейшем Ш.Г. Шараф и Н.А. Будникова подтвердили выводы Миланковича, установив, что цикл колебаний эксцентриситета в целом складывается из шести периодических колебаний.

Количественные характеристики

Ввиду соизмеримости пяти частот колебаний эксцентриситета существует большой период продолжительностью 1200 –1300 тыс. лет.

Амплитуда большого периода колебаний – 0,035.

Механизм возникновения циклического явления

Предполагается, что вековой цикл колебания эксцентриситета земной орбиты порождается гравитационным взаимодействием Земля – другие тела Солнечной системы.

Порождаемые циклические явления

Колебания эксцентриситета вносят основной вклад в циклические колебания амплитуды вариации летней инсоляции (суммы солнечной радиации, получаемой единицей площади на выбранной широте в течение летнего калорического полугодия).

15. Период колебаний Солнечной системы относительно плоскости галактики

В 1954 г. на основании теоретических выкладок советский астроном П. П. Паренаго пришел к выводу, что в процессе движения Солнечной системы вокруг центра масс Галактики она совершает плавные волнообразные колебания, направленные перпендикулярно к плоскости Галактики. Период этих колебаний иногда называют «драконическим годом».

Количественные характеристики

Механизм возникновения циклического явления

Предполагается, что эти колебания возникают в результате гравитационного взаимодействия Солнечная система – Галактика.

Порождаемые циклические явления

Колебания Солнечной системы относительно плоскости Галактики порождают цикл горообразования, период которого вдвое меньше драконического года. Горообразующие силы наиболее интенсивно проявляются в те отрезки времени, когда Солнечная система пересекает плоскость Галактики.

16. Период изменения абсолютной скорости Солнца

В 1952 г. советский астроном П.П. Паренаго вычислил и построил приближенную орбиту движения Солнца, показав, что Солнце обращается вокруг центра масс Галактики почти по эллиптической орбите. Одним из основных выводов Паренаго было то, что движение Солнца происходит неравномерно, то есть абсолютная скорость его движения относительно фонового излучения не является постоянной, а изменяется периодически. Оказалось, что период изменения абсолютной скорости движения Солнца совпадает с аномалистическим периодом – временем между двумя последовательными прохождениями Солнцем через перигалактий и апогалактий.

Количественные характеристики

Механизм возникновения циклического явления

Периодические изменения абсолютной скорости движения Солнца обусловлены его движением вокруг центра масс Галактики.

Порождаемые циклические явления

Периодичность в наступлении морей на сушу (трансгрессия) и горизонтальных движений земной коры имеют наибольшую интенсивность при максимальной абсолютной скорости Солнца.

Периодичность в наступлении морей и вертикальных движений земной коры имеют наибольшую интенсивность при минимальной абсолютной скорости движения Солнца.

17. Космический год

Под космическим годом понимается время полного обращения Солнца вокруг центра Галактики.

Количественные характеристики

Период	212 млн. лет
Аномалистический период движения Солнца (время между двумя последовательными прохождениями через перигалактий или апогалактий)	176 млн. лет
Момент ближайшего прохождения через перигалактий наступит через	12 млн. лет
Момент последнего прохождения через апогапактий был	76 млн. лет тому назад
Эксцентриситет орбиты	0,09
Расстояние Солнца от центра Галактики:
в перигалактие	7,12 кпс
в апогалактие	7.86 кпс
современное	7,20 кпс
Линейная скорости Солнца:
в перигалактие	250 км/сек
в апогалактие	207 км/сек
современное	247 км/сек
Галактическая долгота восходящего узла	-4,1°
Наклон орбиты в настоящее время	+1,37°

Механизм возникновения циклического явления

Космический год обуславливается гравитационным взаимодействием материальных тел Галактики.

Порождаемые циклические явления

Предполагается, что обращение Солнца вокруг центра Галактики приводит к периодическому изменению галактических приливных сил, что, в свою очередь, порождает цикличность в вулканической и тектонической деятельности на Земле.

18. Период прецессии оси вращения Солнца

Теоретические расчеты показывают, что ось вращения Солнца испытывает периодические колебания, описывая в космическом пространстве круговую коническую поверхность. Такое циклическое движение принято называть прецессией оси вращения Солнца.

Количественные характеристики

Период – 1-2 млрд. лет

Механизм возникновения циклического явления

Гравитационное взаимодействие Солнце – Земля, Солнце – Меркурий и Солнце – Венера является причиной прецессии оси вращения Солнца. Около половины этого эффекта связано с притяжением Венеры, а вторая половина – с притяжением Меркурия и Земли.