小行星带的多数小行星的运行轨道在
小行星是指太阳系内类似行星环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多的天体。小行星一般被认为是由太阳系形成时期的微行星演变而来,是发现数量最多的太阳系天体。根据估计,小行星的数目有数百万。小行星是太阳系形成后的物质残余。有一种推测认为,它们可能是一颗神秘行星的残骸,这颗行星在远古时代遭遇了一次巨大的宇宙碰撞而被摧毁。但从这些小行星的特征来看,它们并不像是曾经集结在一起。如果将所有的小行星加在一起组成一个单一的天体,那它的直径只有不到 1500 公里——比月球的半径还小。一开始天文学家以为小行星是一颗在火星和木星之间的行星破裂而成的,但小行星带内的所有小行星的全部质量比月球的质量还要小。天文学家认为小行星是太阳系形成过程中没有形成行星的残留物质。木星在太阳系形成时的质量增长最快,它防止在小行星带地区另一颗行星的形成。小行星带地区的小行星的轨道受到木星的干扰,它们不断碰撞和破碎。其它的物质被逐出它们的轨道与其它行星相撞。大的小行星在形成后由于铝的放射性同位素26Al(和可能铁的放射性同位素60Fe)的衰变而变热。重的元素如镍和铁在这种情况下向小行星的内部下沉,轻的元素如硅则上浮。这样一来就造成了小行星内部物质的分离。在此后的碰撞和破裂后所产生的新的小行星的构成因此也不同。有些这些碎片后来落到地球上成为陨石。
行星运行轨道
1.开普勒三大定律(开普勒的研究在第谷 膀胱炎去世发现的基础上完成的)
1)开普勒第一定律——打破了行星运行轨迹是正圆
行星绕着太阳运行的轨道是椭圆形的,太阳位于椭圆轨道的一个焦点上。
之前的地心说、日心说(哥白尼)
开普勒之前采用卵形来解释行星运行轨道,最后发现椭圆是正确轨迹
焦点位于椭圆长轴的直线上
2)开普勒第二定律
行星围绕太阳运行,在相等的时间内,行星扫过的面积(扇形)相等
近日点的行星转得快于远日点的
说明了角动量守恒:
角动量:物体在运动时产生的一个物理量
角动量=行星的质量*行星的速度*行星离太阳的距离*速度与距离的夹角的正弦值
(夹角90°时,正弦值为1)
角动量表达式除了行星质量后的部分=行星在单位时间里扫过的面积
举例:花样滑冰,运动员旋转时收拢手臂,离旋转中心点距离变近,旋转速度加快
3)开普勒第三定律 十年时间
与此同时,用天文望远镜观测天象,完成一个星表制作
定义:行星旋转周期的平方与它离太阳距离的立方成正比
水(一个水星年88天)、金(225天)、地、火(700天)、木(日地距离12倍)、土(30倍)、天王、海王(这两颗当时没发现)
意义:引出牛顿万有引力
行星的运动是什么?
行星的运动是椭圆的,每个行星都是沿着椭圆形的轨道运动。行星相对于太阳的位置而改变速度;当行星离太阳越近时,行星的速度越快;当它们离太阳越远时,行星的速度就越慢。开普勒第二定律指出,在相同的时间段内,行星的移动距离是相等的。行星运动的定律开普勒第一定律:开普勒第一定律即为椭圆轨道定律,其内容为:所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上,如图。此定律说明不同行星的椭圆轨道是不同的。开普勒第二定律:开普勒第二定律又叫面积定律,其内容为:连接太阳和行星的连线(矢径)在相等的时间内扫过相等的面积。开普勒第三定律:开普勒第三定律即为周期定律,其内容为:行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常数。即,其中r代表椭圆轨道的半长轴,T代表行星运动的公转周期,k是一个与行星无关的常量。
太阳系星球运动轨迹
太阳系星球运动轨迹 太阳系星球运动轨迹,宇宙是非常的神秘的,很多人都对宇宙充满的兴趣,当太阳在穿过星际空间时,和其他星系一样,太阳风会让太阳背后有像彗星一样的尾巴。以下分享太阳系星球运动轨迹。 太阳系星球运动轨迹1 太阳系的运行轨迹 广义上,太阳系的领域包括太阳,4颗像地球的类地行星,由许多小岩石组成的小行星带,4颗充满气体的类木行星,充满冰冻小岩石,被称为柯伊伯带的第二个小天体区。在柯伊伯带之外还有黄道离散盘面和太阳圈,和依然属于假设的奥尔特云。 依照至太阳的距离,行星依序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、和海王星,8颗中的6颗有天然的卫星环绕着。在英文天文术语中,因为地球的卫星被称为月球,这些卫星在英语中习惯上亦被称为“月球”(moon),在中文里面用卫星更为常见。 五颗矮行星有冥王星,柯伊伯带内已知最大的天体之一鸟神星与妊神星,小行星带内最大的天体谷神星,和属于黄道离散天体的阋神星。 太阳系内体积较大的'卫星(超过3000公里)包括地球的卫星月球、木星的伽利略卫星木卫一(埃欧)、木卫二(欧罗巴)、木卫三(盖尼米德)、木卫四(卡利斯多)和土星的卫星土卫六(泰坦),以及海王星捕获的卫星海卫一(特里同)。更小的卫星参见各个相关行星条目。 太阳系的主角是位居中心的太阳,它是一颗光谱分类为G2V的主序星,拥有太阳系内已知质量的99.86%,并以引力主宰着太阳系 。木星和土星,是太阳系内最大的两颗行星,又占了剩余质量的90%以上,仍属于假说的奥尔特云,还不知道会占有多少百分比的质量。 太阳系内主要天体的轨道,都在地球绕太阳公转的轨道平面(黄道)的附近。行星都非常靠近黄道,而彗星和柯伊伯带天体,通常都有比较明显的倾斜角度。 由北方向下鸟瞰太阳系,所有的行星和绝大部分的其他天体,都以逆时针(左旋)方向绕着太阳公转。有些例外的,如哈雷彗星。 环绕着太阳运动的天体都遵守开普勒行星运动定律,轨道都是以太阳为,焦点的一个椭圆,并且越靠近太阳时的速度越快。行星的轨 道接近圆形,但许多彗星、小行星和柯伊伯带天体的轨道则是高度椭圆的,甚至会呈抛物线型。 在这么辽阔的空间中,有许多方法可以表示出太阳系中每个轨道的距离。在实际上,距离太阳越远的行星或环带,与前一个的距离就会更远,而只有少数的例外。 例如,金星在水星之外约0.33天文单位,而土星与木星的距离是4.3天文单位,海王星在天王星之外10.5天文单位。曾有些关系式企图解释这些轨道距离变化间的交互作用。 太阳系星球运动轨迹2 太阳系八大行星她们的运行速度各是多少?她们一天的时间是多少? 水星公转周期:88天,自转周期:58.65天 金星公转周期:224.70天,自转周期:243日 地球公转周期:365.25天,自转周期:23小时56分4秒 火星公转周期:686.98天,自转周期:24小时37分22秒 木星公转周期:约11.86年,自转周期:9小时50分30秒 土星公转周期:约29.5年,自转周期:10小时14分(赤道) 天王星公转周期:约84.32年,自转周期:17时14分24秒 海王星公转周期:约164.8年,自转周期:15小时57分59秒 经典行星的分类 ①以地球轨道为界,可以把八大行星分为“地内行星”(水星、金星)和“地外行星”(火星、木星、土星、天王星和海王星)两类。这两类行星的视运动规律不尽相同。 ②以小行星带为界,把水星、金星、地球和火星称为“内行星”,而把其余四颗行星称为“外行星”。 ③按行星的物理性质划分,把体积和质量小、平均密度大的水星、金星、地球和火星称为“类地行星”。把木星、土星、天王星和海王星称为“类木行星”,它们的体积和质量大,但密度小。更好的分类是把木星和土星称为“巨行星”,而把天王星和海王星称为“远日行星”。 太阳系星球运动轨迹3 太阳系转一圈要多少年 在太阳系中,地球和所有的行星都一边自转,一边绕着太阳公转。作为太阳系中心的太阳,是不是也在自转和公转呢?对于这个问题,古人是不知道的。直到1609年伽利略发明了望远镜,才证明了太阳也在不停地自转着。 太阳的自转方向也和地球一样,自西向东旋转,因此从地球上看去,太阳黑子在日面上是自东向西移动的。由于太阳是一个气态球体,所以它的表面不同纬度的地方,旋转速度就不一样。赤道区速度最大,转一圈只要25天。 随着纬度的增高,旋转速度也越来越慢。到了纬度80度的地方,转一圈要35天。同九大行星相比,只有水星和金星的自转周期超过太阳,其他行星(包括地球)自转周期都没有太阳长。近年来的研究发现,太阳内部不同层次的自转周期也不一样。 太阳不仅在自转,而且还率领着整个太阳系,以每秒钟250公里的速度, 绕着银河系的中心飞转。我们把这种运动称为“太阳的公转运动”。太阳公转一周大约需要2.5亿年。太阳在绕银河系的中心公转的同时,还以每秒钟20 公里的速度向着武仙座方向大踏步地飞奔。 太阳以这么快的速度运动着,我们为什么看不出来呢?这是因为太阳系的所有成员都跟随太阳运动,每个成员都带有太阳的运动速度。因此,每个成员都感觉不到自己与太阳相同的那一部分运动,而只能感觉到自己与太阳之间的相对运动。这正如人们感觉不到自己在跟随地球自转一样。
行星运动的三大定律
开普勒第一定律,也称椭圆定律,轨道定律,每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点中;开普勒第二定律,也称面积定律,在相等时间内,太阳和运动中的行星的连线所扫过的面积都是相等的。 这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。开普勒第三定律,也称调和定律,周期定律,各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。
在地球上观察其它行星在宇宙的运动是什么样的轨迹?是近似S形与螺旋形吗?
如果你在北半球,那么你所看到的星空为北天球,所有的恒星(所能观测到的)均以北极星(是指最靠近北天极的恒星)为中心在缓慢旋转天球(英语:Celestial sphere),是在天文学和导航上假想出的一个与地球同圆心,并有相同的自转轴,半径无限大的球。天空中所有的物体都可以当成投影在天球上的物件。地球的赤道和地理极点投射到天球上,就是天球赤道和天极。天球是位置天文学上很实用的工具。在亚里斯多德和托勒密的模型,天球想像成实际的物体,而不仅仅是一个几何的投影如果你要问行星(比如说太阳系中的)那么需要严谨的数学推理,如下:
行星的运动轨迹是怎样的?
地球在公转过程中,所经过的路线上的每一点,都在同一个平面上,而且构成一个封闭曲线。这种地球在公转过程中所走的封闭曲线,叫做地球轨道。如果我们把地球看成为一个质点的话,那么地球轨道实际上是指地心的公转轨道。
严格地说,地球公转的中位位置不是太阳中心,而是地球和太阳的公共质量中心,不仅地球在绕该公共质量中心在转动,而且太阳也在绕该点在转动。但是,太阳是太阳系的中心天体,地球只不过是太阳系中一颗普通的行星。太阳的质量是地球质量的33万倍,日地的公共质量中心离太阳中心仅450千米。这个距离与约为70万千米的太阳半径相比,实在是微不足道的,与日地1.5亿千米的距离相比,就更小了。所以把地球公转看成是地球绕太阳(中心)的运动,与实际情况是十分接近的。
地球轨道的形状是一个接近正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。椭圆有半长轴、半短轴和半焦距等要素,分别用a、b、c表示,其中a又是短轴两端对于焦点(F1、F2)的距离。
半焦距与半长轴和平短轴之间存在着这样的关系:
即 c2=a2-b2
半焦距c与半长轴a的比值c/a,是椭圆的偏心率,用e表示,即e=c/a,
偏心率是椭圆形状的一种定量表示,e的数值大于0而小于1。椭圆越接近于圆形,则e的数值就越小,即接近于0;反之,椭圆越扁,e的数值就越大。经过测定,地球轨道的半长轴a为149600000千米,半短轴b为149580000千米。根据这个数据计算出地球轨道的偏心率为:
可见,地球轨道非常接近于圆形。
由于地球轨道是椭圆形的,随着地球的绕日公转,日地之间的距离就不断变化。地球轨道上距太阳最近的一点,即椭圆轨道的长轴距太阳较近的一端,称为近日点。在近代,地球过近日点的日期大约在每年一月初。此时地球距太阳约为147100000千米,通常称为近日距。地球轨道上距太阳最远的一点,即椭圆轨道的长轴距太阳较远的一端,称为远日点。在近代,地球过远日点的日期大约在每年的7月初。此时地球距太阳约为152100000千米,通常称为远日距。近日距和远日距二者的平均值为149600000千米,这就是日地平均距离,即1个天文单位。
根据椭圆周长的计算公式:
L=2πα(1-0.25×e2)
计算出地球轨道的全长是940000000千米。
地球的公转方向与自转方向一致,从黄北极看,是按逆时针方向公转的,即自西向东。这与太阳系内其它行星及多数卫星的公转方向是一致的。
地球公转轨道和方向
太阳周年视运动
地球公转是从太阳的周年视运动中发现的。为了说明太阳的周年视运动,我们首先用一个动点与一个定点的关系来进行分析。
假如,动点A在绕定点B做圆周运动。则在定点B看上去,A点的轨迹是一个圆形,A点的运动方向是逆时针的。这种情况,与从动点A看定点B的运动特征是完全相同的,B点的运动轨迹也是圆形的,运动方向也是逆时针的。但是,A绕B的运动是一种真运动,而B绕A的运动则是一种视运动,它是A绕B运动的一种直观反映。
地球的绕日公转和在地球上的观测者见到的太阳视运动的特点与上述情况相同。尽管实际情况是地球绕日公转,但是作为地球上的观测者,只能感到太阳相对于星空的运动,这种运动的轨迹平面与地球轨道平面是重合的,方向、速度和周期都与地球的相同。太阳相对星空的运动,是一种视运动,称为太阳周年视运动。太阳周年视运动实际上是地球公转在天球上的反映。
地球轨道面和黄赤交角
如前所述,地球在其公转轨道上的每一点都在相同的平面上,这个平面就是地球轨道面。地球轨道面在天球上表现为黄道面,同太阳周年视运动路线所在的平面在同一个平面上。
地球的自转和公转是同时进行的,在天球上,自转表现为天轴和天赤道,公转表现为黄轴和黄道。天赤道在一个平面上,黄道在另外一个平面上,这两个同心的大圆所在的平面构成一个23°26′的夹角,这个夹角叫做黄赤交角。