كيفية حساب المنظومة الشمسية
كيفية حساب المنظومة الشمسية
من المعروف أن الشمس تدور حول ثمانية كواكب ، والمعروفة باسم النظام الشمسي ، وهذه الكواكب إما لها محاذاة معروفة حول الشمس أو إما كواكب داخلية وخارجية أو كواكب صخرية وكواكب غازية.
عناصر النظام الشمسي
الشمس: نجم متوسط الحجم ، مصدر الضوء والحرارة للأرض ، يقع على بعد 150 مليون كيلومتر من الأرض ، ويبلغ قطره 85.99٪ من قطر الشمس. الأرض: الهيدروجين أحد اللبنات الأساسية الموجودة في الشمس ونسبته 73٪ ، بينما نسبة الهيليوم للشمس 25٪ والباقي يتوزع بين العناصر المتبقية ، وتختلف الدورات من 9 إلى 11 سنة ، وهذه الفترة تسمى دورة البقع الشمسية.
الكواكب: من المعروف أن تسعة كواكب تدور حول الشمس ، ولكن في عام 2006 تم استبعاد كوكب بلوتو من النظام الشمسي نظرًا لصغر حجمه ، وتم تقسيم الكواكب إلى مجموعتين ، تسمى الكواكب الأولى شبيهة بالأرض ويُعتقد عمومًا لتكون قريبة في الحجم من بعضها ، وتتكون عادة من الهيدروجين وغاز الهليوم.
القمر: يدور حول الكوكب مثل القمر الذي ينتمي إلى الأرض. يوجد العديد من الأقمار في النظام الشمسي ، وفي معظم الحالات تدور الأقمار في مدارات دائرية على نفس ارتفاع دوران الأرض. حول الشمس.
الكويكبات ، المذنبات ، النيازك ، النيازك: هناك العديد من الأجرام السماوية تسمى الكويكبات والمذنبات في النظام الشمسي ، كثير منها لم يتغير منذ ولادة النظام الشمسي ، عدد الكويكبات حوالي 100،000 ، المذنبات هي أجسام ، إنها كذلك جليد على الجسم بنواة صخرية.
الملامح العامة للنظام الشمسي
تدور جميع الكواكب عكس اتجاه عقارب الساعة حول الشمس ، أي من الغرب إلى الشرق ، في اتجاه واحد ، وتدور معظم الكواكب في اتجاه واحد على محورها ، وتتضاعف المسافة بين الكوكب والشمس تقريبًا لكل كوكب. أما بالنسبة للتركيب الكيميائي للكواكب ، فهي متطابقة تقريبًا مع معظم الكواكب.
كبلر وقوانين حركة الكواكب
طور كبلر عدة قوانين لتحديد مواقع الكواكب في مداراتها بدقة. هذه هي القوانين الثلاثة ، وكان إسحاق نيوتن قادرًا على شرح هذه القوانين ، وقد عُرفت باسم قوانين كبلر الثلاثة من خلال قوانين الجاذبية.
القانون الأول: بما أن جميع الكواكب تدور حول الشمس في مدارات موصوفة بالقطع الناقص (مدارات إهليلجية) ، فإن الشمس تقع في إحدى النقطتين المحوريتين في هذا المدار ، على الرغم من حركة الكواكب في مدارات إهليلجية ، فهي نصف مدارات. – دائري ، لأن معامل الاختلاف البيضاوي صغير جدًا. يُعرف عامل الانحراف باسم e وهو نسبة المسافة بين النقطتين المحوريتين والمحور.
القانون الثاني: الخط الذي يربط الكواكب والشمس يسافر مسافات متساوية في أوقات متساوية. اكتشف كبلر أن الكواكب تدور بسرعات مختلفة أثناء دورانها حول الشمس. يبطئ بالقرب من الأوج.
القانون الثالث: يتناسب مربع الوقت الذي يستغرقه كوكب ما للدوران حول الشمس مع مكعب مسافة الكوكب من الشمس. أي أن النسبة إلى مكعب نصف قطر أكبر محور ثابتة. قيمة لجميع الكواكب ، يمكن التعبير عن هذا القانون رياضيًا بواسطة a. القطع الناقص هو مربع الوقت ودورته b تساوي
يمكن التعبير عن هذا القانون رياضيًا على النحو التالي: أ = نصف قطر أقصى محور للقطع الناقص = متوسط المسافة من الشمس إلى الكوكب ، ع = الفترة المدارية للكوكب حول الشمس ، ج = كمية فيزيائية ثابتة بقيمة تعتمد على الوحدة أ & ع.
قياس الكتلة والكثافة
لقياس كتلة وكثافة الشمس والكواكب ، نعود إلى قانون كبلر الثالث. هذا لأننا نربط مسافة كوكب من الشمس بوقت فترته المدارية.
مثال: يجب حساب كتلة الشمس من خلال حركة الأرض حول الشمس.
الحل: الأرض = 1AU = 1.5 × 1011 م
P = سنة واحدة = 365.24 يومًا = 365.24 × 24 × 60 × 60 = 3.15 × 107 ثانية
الكواكب العلوية والسفلية
الكواكب السفلية هي الكواكب التي تقع مداراتها داخل مدار الأرض ، وهي عطارد والزهرة.
الكواكب العلوية هي بقية المجموعة الشمسية التي تقع مداراتها خارج مدار الأرض.
مثال: إذا كانت دورة اقتران الزهرة تبلغ 583.92 يومًا ، فنحن بحاجة إلى حساب الدورة الفلكية للزهرة.
أيضًا ، كوكب الزهرة هو أحد الكواكب السفلية ، لذا Pv = 224.7 يومًا.
