target="_blank" rel="nofollow" href="#ris1.jpg"/>
Рис. 1. Иллюстрация первого закона Кеплера
Некоторый свет на структуру планетарного мира проливает изучение отношений средних расстояний планет от Солнца. Есть любопытное эмпирическое правило, известное как закон Тициуса-Боде, в соответствии с которым ряд расстояний планет от Солнца может быть образован путем прибавления числа 4 к числам ряда 0, 3, 6, 12, 24 и т.д., каждое последующее число образуется удвоением предыдущего, если расстояние от Земли до Солнца принять равным 10 астрономическим единицам. Расчеты приведены в табл. 1.
Таблица 1. Расстояния планет от Солнца по закону Тициуса-Боде
Когда в 1750 году Боде привлек внимание к этому закону, ни одна из высших планет не была еще открыта. Астроном Уильям Гершель был настолько поражен совпадением ряда Боде с известными планетными расстояниями, что он начал поиски и в 1781 году обнаружил на ожидаемом расстоянии планету Уран, которая первоначально получила его имя. Незаполненное место между Марсом и Юпитером соответствует кольцу астероидов. Считается, что этот пояс мог возникнуть при катастрофической гибели некоторой планеты (ее называют Фаэтоном). В 1846 году был открыт Нептун, в 1930 году – Плутон. В 1987 году НАСА сообщило об открытии новой трансплутоновой планеты на расстоянии почти вдвое дальше, чем Плутон (на 750 а.е. по шкале Боде). Речь здесь идет о Прозерпине. Правда, в печати до сих пор по этому вопросу нет широкого обсуждения.
Элементы орбиты планеты
Орбита каждой планеты может быть определена (рис. 1) шестью элементами, такими как:
1) большая полуось а;
2) эксцентриситет ε;
3) наклон орбиты планеты к плоскости эклиптики;
4) долгота восходящего узла;
5) долгота перигелия;
6) наклон орбиты к инвариантной плоскости.
Седьмым параметром можно считать период обращения планеты, хотя это уже элемент движения планеты по орбите. Зная эти элементы, мы можем полностью определить орбиту планеты.
Движение планеты по эллиптической орбите происходит неравномерно, вблизи перигелия она движется быстрее, а вблизи афелия – медленнее.
Средняя скорость движения каждой планеты по своей орбите тем меньше, чем больше ее среднее расстояние от Солнца, точнее, обратно пропорционально квадратному корню из большой полуоси, это следует из второго закона Кеплера, который гласит, что за равные промежутки времени планета описывает равные площади.
Все планеты движутся по своим орбитам в одном направлении (против часовой стрелки, если смотреть из Северного полушария Земли).
Большая полуось эллипса орбиты планеты определяется как полусумма расстояний афелия и перигелия:
или
Эксцентриситет характеризует степень вытянутости орбиты. Он равен отношению расстояния от фокуса до центра OF1 к длине большой полуоси a:
При