Астрономический календарь. Постоянная часть (1981) (1246623), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Эклиптика на геоцентрической небесной сфере определяется как линия пересечения этой сферы с плоскостью, проходящей через центр сферы и параллельной плоскости гелиоцентрической эклиптики. Таким образом, плоскость эклиптики является п о д в и жи о й п л о с к о с т ь ю. Она поворачивается в настоящее время со скоростью около 47" в столетие вокруг линии пересечения ее с плоскостью экватора. Периодические колебания плоскости орбиты Земли настолько малы, что видимый с Земли центр Солнца отклоняется от мгновенной эклиптики не более, чем на 1".
Точка весеннего равноденствия (' также перемешается, причем в основном не за счет движения плоскости эклиптики, а вследсгвие прецессионного и нутационного движений плоскости земного экватора. Положение точки весеннего равноденствия, вычисляемое после исключения нутационных колебаний, называется средней точкой весеннего равноденствия. Основные теории движения больших планет в небесной механике, имеющиеся в настоящее время, приводят непосредственно к формулам, дающим элементы оскулирующих орбит всех планет на любой момент времени, отнесенных к эклиптике и средней точке весеннего равноденствия на тот же момент.
Эти формулы характеризуют изменение расположения орбит планет с течением времени по отношению к орбите Земли, которая сама в свою очередь изменяется. Путем учета прецессии и движения плоскости эклиптики возможно построить формулы для средних оскулирующих орбит планет, отнесенных к эклиптике и средней точке весеннего равноденствия одной эпохи. Такие формулы характеризуют, так сказать, абсолютные изменения ос кулируюших элементов орбит планет (в том числе и Земли) в неподвижной системе координат. Приведем формулы для оскулируюших элементов орбит планет, отнесенных к эклиптике и средней точке весеннего равноденствия ~' стандартной эпохи 1950,0 (см. книгу: А б а л а к и н В. К. Основы эфемеридной астрономии.
— Мл Наука, 1979). Меркурий а = 0,3870986, е = 0,205624+ 0,000 020 4Т, ( = 7',003 78 — 0",217 (, Д = 47; 738 70 — 4", 521 ( — 0",32 7ч, и = 76', 678 49 + 5", . 52 ( — 0", 05 Т', Ь = 34', 899 50+ 1494', 726 741 11. а = 19,191 391 3, е = 0,046 137 — 0,000 048 1 Т + 0,000 015 4 7э, 1=0', 77359 — 0', 0361 — 0",!87э, 73', 70636+ 1", 3261+ 0", 82Т', и = 172', 059 29 — 3", 572 1 — 167", 13 Т', Е = 99', 086 74 + 4', 284 615 9 1+ 3", 54 Т'.
Нептун а=30,0610691, е 0,009 714+ 0,001 095 4 Т+ 0,000 362 0 Тз, 1 = 1; 774 17 — 0", 0061+ 0', 07 Т', Д, 131', 239 39+ 0',0921 — 3, 80 7ч, а 38', 308 62 — 3", 7361 — 977", 18 Тз, Ь 194', 425 58+ 2', 184891 2 ( — 3,Оба. Плутон а = 39,5294024, е = 0,248 248+ 0,000 497 1 Т + 0,000 563 2 Т', 1= 17', 08535+0", 3131+ 10", 87Т'-, Х(, 109', 63598+0", 0211+ 11", 72Т', и = 222', 91390 — 37", 6921 — 1382", 95Тз Е = 165', 656 59 + 1", 452 602 О+ ЗЗ, 15 Т-'.
В этих формулах 1 — время в юлианских годах, а Т вЂ” время в юлианских столетиях (1 юлиайский год = 365,25 солнечных суток), отсчитываемые от эпохи 1950,0, т. е. от среднего грин- вичского полудня 1 января 1950 г. На каждый момент ч (Д 0.1, — 2433282 366,26 где (3. Р.), — юлианская дата, соответствующая моменту е и находимая по таблицам 11 в отделе «Таблицы», а Т = —, Данные формулы называют формулами для средних элементов орбит, так как они получены с учетом лишь вековых возмущений. Точные формулы для оскулирующих элементов планетных орбит содержат огромное количество дополнительных членов, соответствующих периодическим возмущениям.
Последние в сумме невелики, так что можно вычислять координаты а, 5 планет с помощью средних элементов орбит о точностьюдо нескольких минут дуги. 66 Существенно, что вековые возмущения больших полуосей орбит планет отсутствуют. Коэффициент при 1 в выражении для средней долготы в орбите Ь представляет собой среднее угловое движение и планеты в градусах за юлианский год иа момент 1950,0. Для каждой планеты оно получено при помощи теоретического анализа и многолетних наблюдений. Оно включает в себя различные возмущающие эффекты и не соответствует точно невозмущенному среднему движению, находимому по большой полуоси согласно формуле (1.84").
Коэффициенты при 1 в выражении для узла,Я и долготы перигелия и представляют собой вековые изменения 1,1 и и в секундах дуги за юлианский год соответственно, Вековое изменение и отвечает смещению перигелия орбиты, а вековое изменение 1~', — смещению вдоль постоянной эклиптики эпохи 1950,0 узла орбиты в положительном или отрицательном направлениях. Перигелии орбит Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Сатурна смешаются в положительном направлении (с запада на восток в направлении движения самой планеты), а перигелии орбит Юпитера, Урана, Нептуна, Плутона — в отрицательном направлении (с востока на запад). Узлы орбит Меркурия, Венеры, Земли, Марса смещаются в отрицательном направлении, а узлы орбит Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна, Плутона — в положительном направлении. Однако следует иметь в виду, что данные формулы для средних элементов планетных орбит отражают изменения орбит лишь на протяжении ограниченного промежутка времени, возможно, нескольких сотен лет.
На протяжении нескольких десятков или сотен т ы с я ч лет эти формулы непригодны. Вращательное движение планет. Каждая планета, в том числе и Земля, обладает вращением, происходящим вокруг некоторой воображаемой линии, называемой осью вращения планеты. Направление оси вращения в пространстве и период вращения каждой планеты остаются втечение длительного времени практически постоянными. Периоды вращения планет приведены в табл. 56 (см.
отдел «Таблицыь). Характерные особенности вращения отдельных планет следующие. Наклон экватора к плоскости орбиты для Марса и Сатурна равен 25'!2' и 26' 8' соответственно (т. е. почти такой же, как и для Земли), для Юпитера — около 3' (ось вращения почти перпендикулярна к плоскости орбиты), для Урана — около 98ч (ось вращения лежит почти в плоскости орбиты). По наблюдениям Юпитер вращается ие как твердое тело; экваториальные зоны вращаются с периодом 9"50, а зоны в более высоких широтах — с периодом 9ь55". Такой же особенноатью обладает вращение Сатурна.
Вследствие того, что планеты не имеют точной сферической формы и сжаты у полюсов, силы взаимного притяжения между планетами н Солнцем, между планетами и их спутниками влияют ~а вращательное движение. А именно, притяжение данной пла- 3~ 67 неты ее спутниками и Солнцем приводит к возникновению сил, стремящихся повернуть ось вращения планеты.
Вследствие этого возникают явления прецессии и нутации, выражающиеся в измененян-направления оси вращения планеты в пространстве и изу-' ченные весьма детально для Земли. Теоретически вращательное движение планет должно влиять на их орбитальное движение. Однако это влияние настолько мало, что практически не наблюдается. Смена времен года.
Наблюдаемая -- на Земле регулярная смена времен года есть следствие того, что ось вращения Земли сохраняет в течение каждого года практически постоян- 21 ное направление в пространстве и вместе с тем наклонена к плоскости орбиты Земли под постоянным углом, — — — — — .''. '. 11 равным 90' — е = 66',5 (з — наклон эклиптики к экватору). Медленное прецессионное движение оси вращения Земли таково, что этот угол остается почти неизменным, так что прецессия на смену времен года не влияет.
Орбитальное движение Земли — — - . яг вокруг Солнца также не играет заметную роль, так как в течение всего года расстояние Земли от Солнца изменяется незначительно и вся ЗемРис. 29. Положения Земли по отно. ЛЯ В ЦЕЛОМ ПОЛуяаст ПРИМЕРНО ОДИ- юевию к направлению солнечных лучей (указаны стрелками) в раз- паковое количЕство соЛНечного тЕп" личное вРема гоДа: 1 — 22 июина Ла устои Луянстой ЭиерГИИ Падакз- 11 — 23 сентября н 21 марта, П1— 22 декабря. щей на Землю, изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния до Солнца, и если в афелии Земля получает Ф солнечного тепла, то в перигелии она получает 1,07 Ф (в 1,07 раза больше).
Ось вращения Земли меняет в течение года свое положение по отношению к линии между центрами Солнца и Земли, а вместе с тем и к направлению солнечных лучей, Схематическое расположение Земли поотношениюк последним в дни равноденствий и солнцестояний указано на рис. 29. Угол а между направлением солнечных лучей и горизонтом в точке поверхности Земли с широтой 1р равен в полдень 90' — тр + е, 90' — ф. 90' — ер — е в положениях 7, !! и 112 соответственно. Отдаваемая энергия лучистого потока пропорциональна синусу этого угла: Ф = Ф, гйп а, где Ф, — отдаваемая энергия перпендикулярно падающих лучей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
