Состав и масштабы Солнечной системы. Конфигурации и условия видимости планет

Мы уже знаем, что к солнечной системы относятся Солнце и планеты со своими спутниками, звезды содержатся несравненно дальше от нас, чем планеты. Даже самая глубокая звезда находится от Солнца в 7000 раз дальше, чем отдаленная из известных планет — Плутон. А Плутон находится в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля.

Известно 9 планет, которые называются большими. Они обращаются вокруг Солнца по эллипсам (мало отличающиеся от цепей) почти в одной плоскости. В порядке удаления от Солнца — это Меркурий, Венера, Уран, Нептун, Плутон. Между Марсом и Юпитером вращается много астероидов. Количество известных астероидов уже приближается к 2000. вокруг Солнца еще вращаются кометы — большие образования из разреженного газа с очень малым твердым ядром. Большинство из них имеют эллиптические орбиты, выходящие за орбиту Плутона, следовательно, диаметром последней лишь условно считается диаметром солнечной системы. Кроме того, вокруг Солнца вращается множество метеорных тел, размером от песчинки до мелкого астероида. Вместе с астероидами и кометами они образуют малые тела солнечной системы. Солнце примерно в 330000 раз массивнее Земли, а масса всех планет составляет всего около 0,1% массы Солнца, поэтому оно силой своего притяжения направляет движение всех членов солнечной системы. Оно в 109 раз больше Земли по диаметру. Самая крупная планета — Юпитер. Система спутников, когда их у планеты несколько напоминают солнечную систему в миниатюре.

Пространство между планетами заполнено очень разреженным газом и космической пылью. Его пронизывают электромагнитные излучения; он является носителем магнитных и гравитационных полей.

Чем ближе планеты до Солнца, тем больше линейная и угловая скорость их вращения вокруг него. Период обращения планет вокруг Солнца относительно звезд называется звездным или сидерический период. Такой период вращения Земли относительно звезд называется звездным годом. Наименьший звездный период обращения в планеты Меркурий — 88 суток. В Марса он составляет около 2 лет, у Юпитера — 12 лет; все возрастая по мере удаления от Солнца, у Плутона почти 250 лет. Надо заметить, что условия видимости планет с Земли сильно отличается созвездиям внутренних, орбиты которых лежат внутри земной орбиты, и созвездиям внешних. Внутренняя планета может оказаться между Землей и Солнцем или Солнцем. В таких положениях она невидима, потому теряется в лучах Солнца. Эти положения называются сообщением планеты с Солнцем. В нижнем соединении планета ближе к нам, а в верхнем — наиболее удаленная от нас.

Скорость движения планет тем больше, чем ближе они к Солнцу. Поэтому после противостояния Марса Земля начинает опережать его. С каждым днем она будет отходить от него все дальше. Когда она опередит его на полный оборот, то опять произойдет противостояние. Синодический период внешней планеты — это промежуток времени, за которое Земля опережает планету на 3600 в их движении вокруг Солнца.

Астрономам изначально не были известны звездные периоды всех планет, тогда как синодический период планет S определяли по прямым наблюдениям. Например, отмечали, сколько времени проходит между последовательными противостояниями планеты, то есть между днями, когда она кульминирует точно в полночь. Определив на основе наблюдений синодический период S, вычисляли звездные периоды вращения планет Т. когда позже Кеплер открыл законы движения планет, то с помощью третьего закона он смог точнее установить их относительные расстояния от Солнца. Поскольку звездные периоды планет было вычислено на основании синодический период, выведенных из наблюдений.