الفلك

في أي مسافة من الشمس يمكن أن توجد أقمار الكواكب؟

في أي مسافة من الشمس يمكن أن توجد أقمار الكواكب؟

يُعتقد أن عطارد والزهرة ليس لهما أقمار لأنهما قريبان جدًا من الشمس.

هل هناك مسافة نظرية تتواجد فيها الأقمار على أساس المحاكاة؟


اجابة قصيرة:

هناك حد داخلي لكيفية دوران الصفيحة حول نجمها والحفاظ على مدار القمر حولها. لكني لا أعرف كيف أحسبها. على حد علمي ، لا يوجد حد خارجي لبعد كوكب ما عن نجمه وله أقمار. يمكن أن يكون لكوكب شرير في الفضاء بين النجوم بعيدًا عن نجم أقمار.

اجابة طويلة:

كل كوكب يدور حول نجم له مسافة داخلية وخارجية يجب أن يدور بينها أي أقمار.

تعتمد المسافة الداخلية جزئيًا على خصائص القمر المحدد. يطلق عليه نصف قطر روش أو حد روش. أي جسم ، يتم ربطه ببعضه البعض في الغالب من خلال جاذبيته ، مثل نجم أو كوكب أو قمر ، والذي يمر بحد روش لجسم أكثر ضخامة سوف يتمزق بفعل قوى المد والجزر. تعتمد عملية إزالة روش على الكثافة النسبية للهيئتين وما إذا كان الجسم الأصغر صلبًا أم سائلًا.

لا يمكن للقمر أن يتشكل من أجسام أصغر إذا كان ضمن حدود روش لكوكبه ، وإذا مر القمر داخل حدود روش لكوكبه ، فسوف يتفكك. لذلك يجب ألا تكون هناك أقمار داخل حدود روش لكواكبهم.

يمكن العثور على صيغ لحساب حدود روش للأجسام الفلكية على:

https://en.wikipedia.org/wiki/Roche_limit [1]

الحد الخارجي الذي يمكن للقمر أن يدور عنده حول كوكب ما يسمى نصف قطر التل أو كرة التل. يعتمد حجم كرة التل على كتل الكوكب ونجمه والمسافة بينهما ، نظرًا لأنه كلما كانت جاذبية النجم أقوى بالنسبة إلى الكوكب ، كلما كانت منطقة هيل في الكوكب أصغر.

توجد صيغ لحساب Hill Sphere لكائن على:

https://en.wikipedia.org/wiki/Hill_sphere [2]

ومع ذلك ، فقد تبين أن القمر الذي يدور في الأجزاء الخارجية من كرة هيل لن يكون له مدار مستقر لفترات طويلة من الزمن الفلكي.

إن كرة التل هي مجرد تقريب ، والقوى الأخرى (مثل ضغط الإشعاع أو تأثير ياركوفسكي) يمكن أن تزعج جسمًا خارج الكرة في النهاية. يجب أن يكون هذا الجسم الثالث أيضًا صغيرًا بما يكفي بحيث لا يسبب أي مضاعفات إضافية من خلال جاذبيته. تظهر الحسابات العددية التفصيلية أن المدارات الموجودة في أو داخل مجال هيل ليست مستقرة على المدى الطويل ؛ يبدو أن مدارات الأقمار الصناعية المستقرة موجودة فقط داخل 1/2 إلى 1/3 من نصف قطر هيل. منطقة استقرار المدارات إلى الوراء على مسافة كبيرة من المرحلة الابتدائية أكبر من منطقة المدارات التقدمية على مسافة كبيرة من المرحلة الابتدائية. كان يعتقد أن هذا يفسر رجحان الأقمار المرتدة حول كوكب المشتري. ومع ذلك ، فإن زحل لديه مزيج أكثر تناسقًا من أقمار رجعية / متقدمة ، لذا فإن الأسباب أكثر تعقيدًا

https://en.wikipedia.org/wiki/Hill_sphere#True_region_of_stability[3]

تمتد منطقة هيل من الأرض إلى حوالي 1500000 كيلومتر ، وبالتالي فإن منطقة المدارات المستقرة حقًا حول الأرض تمتد فقط إلى حوالي 500000 إلى 750.000 كيلومتر من الأرض.

حد روش للأرض هو 1.49 نصف قطر للأجسام الصلبة و 2.88 نصف قطر للأجسام السائلة. نظرًا لأن نصف قطر الأرض يبلغ 6371 كيلومترًا ، فإن حد روش للأجسام الصلبة يبلغ 9492.79 كيلومترًا وللأجسام السائلة 18.348.48 كيلومترًا.

كلما كان الكوكب أكبر وأكثر كتلة ، كلما زاد نصف قطر حدود روش وكرة هيل. كلما كان الكوكب بعيدًا عن نجمه ، كلما كان نصف قطر كرة التل الخاصة به.

عطارد والزهرة أقل كتلة من الأرض ، وبالتالي فإن حدود روش الخاصة بهما أصغر ، وهو أمر جيد لعدم تدمير الأقمار القريبة ... فهي أقرب إلى الشمس من الأرض ، وبالتالي فإن جاذبية الشمس أقوى في المكان الذي تدور فيه ، ولأنها أقل كتلة من الأرض ، تتحد مسافاتها ومسافاتها من الشمس لتجعل كرات HIll أصغر بكثير من كرة الأرض ، وهو أمر سيء للحفاظ على الأقمار.

يبلغ نصف قطر منطقة هيل في عطارد 175300 كيلومترًا فقط ، لذا يجب أن يكون للمنطقة الحقيقية للاستقرار حافة خارجية تتراوح بين 58432 و 87650 كيلومترًا فقط.

يبلغ طول Hill Spere of Venus 1،004،200 كيلومتر ، لذا يجب أن يكون للمنطقة الحقيقية للاستقرار حافة خارجية فقط من 334،733.3 إلى 502،100 كيلومتر ، أكبر بكثير من عطارد ولكنها أصغر من الأرض.

ولكن هناك مشاكل أخرى تتعلق بامتلاك أقمار عطارد والزهرة. سيغير مدار كوكب moona round tis الوقت ، حيث يتحرك القمر بالقرب من الكوكب أو بعيدًا عنه. لذلك إذا بدأ القمر بين حدود روش ونطاق هيل على كوكبه ، فيمكن أن يتحرك خارج المنطقة التي يمكن أن تكون فيها المدارات المستقرة ممكنة.

إذا تشكل كوكب وقمره معًا ، فسيكون للقمر مدار تقدمي. تدور معظم الكائنات في النظام الشمسي في نفس الاتجاه الذي تدور فيه حول الشمس ، ويسمى هذا المدار المتقدم. إذا تشكل القمر بكوكبه ، ما يسمى بالقمر المنتظم ، فسوف يدور حول الكوكب في نفس اتجاه دوران الكوكب ، وهو ما سيكون تقدمًا بالنسبة إلى الكوكب. نظرًا لأن معظم الكواكب تدور في اتجاه تقدمي بالنسبة إلى مدارها ، فإن معظم الأقمار المنتظمة تكونت مع مدار كواكبها في اتجاه تقدمي بالنسبة إلى مدار النبات حول الشمس.

يمكن للكواكب أيضًا التقاط الأشياء المارة وجعلها أقمارًا. يمكن أن ينتج عن عملية الالتقاط إما مدار تقدمي ، أو مدار في الاتجاه المعاكس ، مدار رجعي. هناك عدد من الأقمار التي تم التقاطها في النظام الشمسي ، بعضها يحتوي على بروغراد eorbits والبعض الآخر بمدارات رجعية.

تتعرض جميع الأقمار الصناعية إلى الوراء إلى تباطؤ في المد والجزر إلى حد ما. القمر الصناعي الوحيد في النظام الشمسي الذي لا يُهمل فيه هذا التأثير هو قمر نبتون تريتون. جميع الأقمار الصناعية الأخرى إلى الوراء موجودة في مدارات بعيدة وقوى المد والجزر بينها وبين الكوكب لا تكاد تذكر.

https://en.wikipedia.org/wiki/Retrograde_and_prograde_motion#Natural_satellites_and_rings[4]

لقد أصبحت ثورة تريتون حول نبتون دائرة شبه كاملة مع انحراف يبلغ الصفر تقريبًا. لا يُعتقد أن التخميد اللزج المرن الناتج عن المد والجزر وحده قادر على تدوير مدار تريتون في الوقت الذي مضى منذ نشأة النظام ، ومن المحتمل أن يكون لسحب الغاز من قرص حطام متقدم دورًا جوهريًا .4 تسببت تفاعلات المد والجزر أيضًا في مدار تريتون ، التي هي بالفعل أقرب إلى نبتون من القمر إلى الأرض ، لتتحلل أكثر تدريجيًا ؛ تشير التوقعات إلى أن 3.6 مليار سنة من الآن ، سوف يمر Triton ضمن حدود Neptune's Roche. سينتج عن هذا إما تصادم مع الغلاف الجوي لنبتون أو تفكك تريتون ، مما يؤدي إلى تشكيل حلقة جديدة مماثلة لتلك الموجودة حول زحل.

https://en.wikipedia.org/wiki/Triton_(moon)#Orbit_and_rotation[5]

لذلك إذا التقط عطارد أو الزهرة قمرًا في مدار عكسيًا إلى دورانه ، فإن هذا القمر سوف يتدحرج تدريجياً إلى داخل حدود روش ويتم تدميره بعد ملايين أو مليارات السنين.

الأقمار في مدارات متقدمة حول كواكبها إما أن تبتعد عن الكواكب أو تتحرك نحو كواكبها.

إذا كان القمر في مدار تقدمي فوق مستوى المدار المتزامن ، فسوف يتحرك بعيدًا عن الكوكب بسبب تسارع المد والجزر. وهكذا ، بعد ملايين أو بلايين أو تريليونات السنين ، قد يمر خارج منطقة هيل من الكوكب ويدور في مدار حول نجمه. MOs على الأقمار هي مدار النظام الشمسي أبعد من المدارات المتزامنة لكواكبها ، وبالتالي تتشكل هذه المدارات تدريجياً.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_acceleration#Other_cases_of_tidal_acceleration [6]

تدور بعض الأقمار حول كواكبها تحت مستوى المدار المتزامن. فتراتهم المدارية أقل من يوم واحد من الكوكب. تختبر هذه الأقمار تباطؤًا في المد والجزر وتدور ببطء نحو الداخل نحو كواكبها ، لتصل في النهاية إلى حدود روش لكواكبها وتتفكك.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_acceleration#Tidal_deceleration [7]

الأيام الفلكية ، الفترة التي يستغرقها دوران 360 درجة فيما يتعلق بالنجوم المتباعدة ، عطارد والزهرة هي 58.646 يومًا أرضيًا و 243.0226 يومًا أرضيًا على التوالي. لذا فإن أي أقمار تدور حول عطارد والزهرة في المدارات المتزامنة ستكون في مدارات بعيدة جدًا عن كواكبها.

يُعتقد أن عطارد والزهرة ليس لهما أقمار صناعية بشكل رئيسي لأن أي قمر صناعي افتراضي كان سيعاني من التباطؤ منذ فترة طويلة وتحطم في الكواكب بسبب سرعات الدوران البطيئة للغاية لكلا الكوكبين ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فإن كوكب الزهرة لديه أيضًا دوران رجعي.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_acceleration#Tidal_deceleration [7]

اعتقد علماء الفلك لفترة طويلة أن عطارد ، وربما الزهرة ، كانا مقيدَين تدريجيًا بالشمس ، بفترات دوران مساوية لفتراتها المدارية ، بحيث يكون اليوم مساويًا للسنة ، وأن جانبًا واحدًا من الكوكب سيواجه دائمًا الشمس و يواجه الجانب الآخر دائمًا بعيدًا عن الشمس. هذا يسمى رنين 1: 1. من المعروف الآن أن عطارد والزهرة ليس لهما صدى 1: 1 ، لكن فترات دورانهما طويلة جدًا مقارنة بسنواتهما البالغة 87.97 يومًا أرضيًا و 224.7 يومًا أرضيًا.

عندما تكون جاذبية النجم قوية جدًا في مدار كوكب - والذي يعتمد على نجم mas sof hte والمسافة المدارية للكوكب من النجم - سيصبح هذا الكوكب مغلقًا بشكل مدّي مع النجم ، إما بـ 1: 1 صدى أو رنين بأعداد صحيحة بسيطة ، مثل الرنين 3: 2 لكوكب عطارد - يدور عطارد ثلاث مرات في عامين من عطارد - أو بعض الرنين البسيط الآخر.

لذلك إذا كان الكوكب عميقًا جدًا في بئر الجاذبية لنجمه ، فسيتم إبطاء دوران الكوكب كثيرًا ، وسيكون المدار المتزامن للكوكب بعيدًا جدًا عن الكوكب ، ويمكن أن يكون وراء مجال هيل. لذا فإن قمرًا خارج Hill spehre سيضيع في الفضاء ، والقمر الموجود أسفل المدار المتزامن سيكون له مدار متحلل ويصل في النهاية إلى حد روش للكوكب.

لذلك إذا كانت كتلة النجم معروفة ، فإن المسافة التي يتباطأ عندها الكوكب بشكل كبير ، مما يجعل من الصعب أو المستحيل عليه الاحتفاظ بقمره (أقماره).

وبالطبع ، فإن السنوات القصيرة من الكواكب التي تدور حول نجومها هي مشكلة أخرى لأي أقمار محتملة.

تم إثبات أن أطول طول ممكن ليوم قمر صناعي متوافق مع استقرار Hill هو حوالي P p / 9 ، P p هي الفترة المدارية للكوكب حول النجم (Kipping 2009a)

https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1209/1209.5323.pdf [8]

والمصدر معطى على النحو التالي:

https://academic.oup.com/mnras/article/392/1/181/1071655 [9]

لذا فإن هذا يدعي أن القمر لا يمكن أن يكون له مدار مستقر حول كواكب ما لم يكن مدار القمر أقل من تسع (0.111111) الفترة المدارية للكوكب حول النجم.

كلما زادت كتلة النجم ، كلما كانت سنة الشعاع الذي يدور حوله على مسافة محددة أقصر ، لأن الجاذبية المتزايدة للنجم تعني أن الكوكب يجب أن يدور بشكل أسرع ليبقى في مداره. كلما اقترب كوكب ما من نجم ، زادت سرعة دورانه بسبب الجاذبية الأقوى على مسافة ، وكلما كان عامه أقصر.

لذلك كلما اقترب مدار كوكب ما من نجم ، وكلما زاد حجم النجم ، كلما كانت سنة الكوكب أقصر.

إن أقصر فترة مدارية أو سنة لأي كوكب خارجي معروف يدور حول نجم تسلسل رئيسي هو K2-137b ، على ما أعتقد ، والذي يبلغ طوله 4.31 ساعة فقط.

https://academic.oup.com/mnras/article/474/4/5523/4604789 [10]

لذلك إذا كان لقمر من K2-137b مدار مستقر حوله ، فمن المحتمل أن يكون هذا المدار أقل من حوالي 0.4788 ساعة. والذي يجب أن يكون أقل بكثير من حد Roche لـ K2-137b وربما أيضًا أقل بكثير من سطح K2-137b.

لذلك يجب أن يكون من الممكن إنشاء صيغة توضح مدى قرب كوكب ما من نجم ذي كتلة معينة مع الاحتفاظ بالقمر.

بالطبع لا يوجد حد خارجي لمدى المسافة التي يمكن أن يبتعد بها كوكب به قمر عن نجمه.

.


هناك عدة عوامل تحدد الحد الداخلي للأقمار. ربما يكون أبسطها هو أنها تحتاج إلى البقاء داخل منطقة هيل ، المنطقة حول الكوكب حيث تهيمن جاذبية الكوكب على الشمس. إذا كان مدار الكوكب له محور شبه كبير $ a $ وغرابة الأطوار $ e $ أبعد ما يمكن للقمر أن يدور حوله هو $$ r_H almost a (1-e) sqrt [3] { frac {m} {3M}} $$ أين $ م $ هي كتلة الكوكب و مليون دولار كتلة الشمس.

أقرب قمر صناعي يمكنه أن يدور حول كوكب هو حد روش ، $$ r_R = r_m sqrt [3] { frac {2m} {m_m}} $$ أين $ r_m $ و $ m_m $ هو نصف قطر وكتلة القمر. معادلة $ r_H = r_R $ وافتراض $ e = 0 دولار للحصول على الحد الأدنى $ a $ حيث يمكن أن يعطي القمر $$ a_ {min} = r_m sqrt [3] { frac {6M} {m_m}}. $$

للقمر مع ص_م = 1737.4 دولار كم و مليون دولار / م = 27090711 دولار (على سبيل المثال ، قمرنا) ، هذا هو 0.006 AU (948.179 كم) ، 1.36 نصف قطر شمسي! هذا لا يزال بالكاد خارج حدود روش لكوكب بحجم الأرض بالنسبة للشمس.

(انظر (Donnison 2010) للحصول على تقدير أكثر دقة لمشكلة الأجسام الثلاثة الكاملة المطبقة على الأقمار (Domingos، Winter & Yokoyama 2006) وجدت الحدود التقريبية $ a_ {crit} حوالي 0.4895 (1-1.0305e_ {planet} -0.2738e_ {sat}) r_H $ للأقمار الصناعية المتقدمة وحوالي ضعف هذا الحد للأقمار الصناعية القديمة.)

ومع ذلك ، في حين أن هذا يدل على ذلك في المبدأ يمكن أن يكون لديك أقمار قريبة جدًا من النجوم ، ومن الناحية العملية لن تحدث.

المشكلة الأكثر وضوحًا هي أن الكواكب القريبة جدًا ستصبح محاصرة مدّياً للشمس ، وهذا سيجعل القمر يدور بشكل حلزوني إلى الداخل لأنه سيبدد الطاقة المدارية من خلال تشوه المد والجزر للكوكب. يصبح التأثير أكبر بالنسبة للأقمار الصناعية الأثقل. (Barnes & O'Brien 2002) احسب المنطقة التالية المسموح بها في نظام قديم 4.6 غي حول كوكب كتلة كوكب المشتري 1: يتدرج المنحنى كـ $ m_m propto a ^ {13/2} م ^ {8/3} r ^ {- 5} $؛ بالنسبة لحالة أولية شبيهة بالأرض ، يجب أن تكون الكتل المقابلة لها 2.7٪ من حالة المشتري (على الرغم من أن خصائص المد والجزر المختلفة للكواكب تجعل هذا التقدير مراوغًا إلى حد ما).

هناك عوامل أخرى مزعزعة لاستقرار الأجسام الصغيرة القريبة من الشمس مثل تأثير ياركوفسكي. لذا ، في حين أن قمرًا صغيرًا يمكن أن يقيم بالقرب من الشمس ، فمن المحتمل ألا يظل هناك طويلاً.

السؤال المعاكس ، إذا كان هناك حد خارجي للكواكب التي تحمل أقمارًا صناعية ، فمن المفترض أن تكون الإجابة سالبة. من الواضح أن هناك اضطرابات أقل وأقل كلما تقدمت للخارج ، والمسألة الوحيدة هي ما إذا كان بإمكان كوكب ما أن يتجمع أو يلتقط قمرًا صناعيًا. بالنظر إلى الوجود المشترك للأقمار الصناعية حول الأجسام العابرة لنبتون ، يبدو هذا شائعًا إلى حد ما.


في أي مسافة من الشمس يمكن أن توجد أقمار الكواكب؟ - الفلك

جوهانيس كبلر (عاش 1571-1630 م) من قبل Tycho Brahe للعمل على التفاصيل الرياضية لنسخة Tycho من الكون المتمركز حول الأرض. كان كبلر فردانيًا دينيًا. لم يتماشى مع الكنيسة الرومانية الكاثوليكية أو اللوثريين. كان لديه إيمان صوفي متحمس للأفلاطونية الحديثة. لقد أراد العمل مع أفضل بيانات الرصد المتاحة لأنه شعر أنه حتى النظريات الأكثر أناقة وتناغمًا رياضيًا يجب أن تتطابق مع الواقع. كان كبلر مدفوعًا بإيمانه بالله لمحاولة اكتشاف خطة الله في الكون - `` لقراءة فكر الله ''. شارك كبلر وجهة النظر اليونانية بأن الرياضيات هي لغة الله. كان يعلم أن جميع النماذج السابقة كانت غير دقيقة ، لذلك اعتقد أن العلماء الآخرين لم `` يقرأوا عقل الله '' بعد.

نظرًا لأنه من الممكن وجود عدد لا حصر له من النماذج (انظر أفلاطون ذرائعية أعلاه) ، كان عليه أن يختار واحدة كنقطة انطلاق. على الرغم من أنه تم تعيينه من قبل Tycho للعمل على نموذج Tycho لمركزية الأرض ، إلا أن Kepler لم يؤمن بنموذج Tycho أو نموذج Ptolemy (كان يعتقد أن نموذج Ptolemy كان قبيحًا من الناحية الرياضية). قاده إيمانه الأفلاطوني إلى اختيار نموذج مركزية الشمس لكوبرنيكوس على نموذج صاحب العمل

حاول كبلر تحسين نموذج كوبرنيكوس. بعد سنوات من الفشل ، اقتنع أخيرًا بتردد كبير بفكرة ثورية: يستخدم الله شكلًا رياضيًا مختلفًا عن الدائرة. هذه الفكرة تتعارض مع نموذج فيثاغورس البالغ من العمر 2000 عام للشكل المثالي كونه دائرة! واجه كبلر صعوبة في إقناع نفسه بأن مدارات الكواكب ليست دوائر وأن معاصريه ، بمن فيهم العالم العظيم جاليليو ، اختلفوا مع استنتاج كبلر. اكتشف ذلك مدارات الكواكب عبارة عن قطع ناقص مع الشمس في بؤرة واحدة. هذا معروف الآن باسم قانون كبلر الأول.

القطع الناقص عبارة عن دائرة مضغوطة يمكن رسمها عن طريق لكمة اثنتين من مسامير الإبهام في بعض الأوراق ، ولف سلسلة حول المسامير ، وتمديد الخيط بقلم رصاص ، وتحريك القلم الرصاص حول المسامير مع الحفاظ على الخيط مشدودًا. الشكل الذي تم تتبعه عبارة عن قطع ناقص وتكون مسامير الإبهام عند بؤرتي القطع الناقص. الشكل البيضاوي (مثل البيضة) ليس قطعًا بيضاويًا: شكل بيضاوي يتناقص عند طرف واحد فقط ، لكن القطع الناقص مدبب في كلا الطرفين (كان كبلر قد جرب أشكالًا بيضاوية لكنه وجد أنها لا تعمل).

  1. المحور الرئيسي- طول البعد الأطول للقطع الناقص.
  2. نصف المحور الرئيسي- نصف المحور الرئيسي ويساوي المسافة من مركز القطع الناقص إلى أحد طرفيه. وهي أيضًا متوسط ​​مسافة الكوكب من الشمس عند بؤرة واحدة.
  3. محور صغير- طول أقصر بُعد للقطع الناقص.
  4. الحضيض--- نقطة على مدار كوكب أقرب إلى الشمس. إنه على المحور الرئيسي.
  5. افيليون--- نقطة على مدار كوكب هو الأبعد عن الشمس. إنه على المحور الرئيسي مباشرة مقابل نقطة الحضيض. الأوج + الحضيض = المحور الرئيسي. إذن ، المحور شبه الرئيسي هو متوسط ​​مسافات الأوج والحضيض.
  6. ركز- واحدة من نقطتين خاصتين على طول المحور الرئيسي بحيث تكون المسافة بينها وبين أي نقطة على القطع الناقص + المسافة بين البؤرة الأخرى ونفس النقطة على القطع الناقص هي نفس القيمة دائمًا. تقع الشمس في إحدى البؤرتين (لا يوجد شيء في البؤرة الأخرى). الشمس ليست في مركز المدار!

تحتوي مدارات الكواكب على انحرافات صغيرة (مدارات شبه دائرية) ولهذا السبب اعتقد علماء الفلك قبل كبلر أن المدارات كانت دائرية تمامًا. تراكم هذا الخطأ الطفيف في شكل المدار إلى خطأ كبير في مواقع الكواكب بعد بضع مئات من السنين. فقط الملاحظات الدقيقة والدقيقة للغاية يمكنها إظهار الطابع الإهليلجي للمدارات. لذلك ، لعبت ملاحظات تايكو دورًا رئيسيًا في اكتشاف كبلر وهي مثال على اختراق أساسي في فهمنا للكون لا يمكن تحقيقه إلا من خلال الملاحظات المحسّنة بشكل كبير للكون.

تحتوي معظم مدارات المذنبات على انحرافات كبيرة (بعضها غريب الأطوار لدرجة أن الأوج يبلغ حوالي 100000 وحدة فلكية بينما يكون الحضيض أقل من 1 AU!). يوضح الشكل أعلاه كيف يعتمد شكل القطع الناقص على نصف المحور الرئيسي و ال شذوذ. يزداد الانحراف اللامركزي للأشكال البيضاوية من أعلى اليسار إلى أسفل اليسار في اتجاه عكس عقارب الساعة في الشكل لكن المحور شبه الرئيسي يظل كما هو. لاحظ مكان وجود الشمس لكل من المدارات. مع زيادة الانحراف ، يكون موقع الشمس أقرب إلى جانب واحد من المدار الإهليلجي ، لكن المحور شبه الرئيسي يظل كما هو.

لحساب حركة الكواكب (خاصة المريخ) بين النجوم ، وجد كبلر أن الكواكب يجب أن تتحرك حول الشمس بسرعة متغيرة. عندما يقترب الكوكب من الحضيض ، فإنه يتحرك بسرعة عندما يقترب من الأوج ، فإنه يتحرك ببطء. كان هذا قطيعة أخرى مع نموذج فيثاغورس للحركة الموحدة! اكتشف كبلر قاعدة أخرى لمدارات الكواكب: خط بين الكوكب والشمس يكتسح مناطق متساوية في أوقات متساوية. هذا معروف الآن باسم قانون كبلر الثاني.

في وقت لاحق ، وجد العلماء أن هذا هو نتيجة للحفاظ على الزخم الزاوي. الزخم الزاوي للكوكب هو مقياس لمقدار حركته المدارية ولا يتغير عندما يدور الكوكب حول الشمس. إنها تساوي (كتلة الكوكب) & # 215 (السرعة العرضية للكوكب) & # 215 (المسافة من الشمس). السرعة العرضية هي مقدار السرعة المدارية للكوكب في الاتجاه العمودي للخط الفاصل بين الكوكب والشمس. إذا انخفضت المسافة ، فيجب أن تزداد السرعة للتعويض إذا زادت المسافة ، ثم تنخفض السرعة (لا تتغير كتلة الكوكب).

أخيرًا ، بعد عدة سنوات أخرى من الحسابات ، وجد كبلر معادلة بسيطة وأنيقة تتعلق بمسافة كوكب من الشمس إلى المدة التي يستغرقها دوران الشمس (الفترة الفلكية للكوكب). (الفترة الفلكية لكوكب ما / الفترة الفلكية لكوكب آخر) 2 = (متوسط ​​مسافة كوكب ما عن الشمس / متوسط ​​مسافة كوكب آخر عن الشمس) 3. تذكر أن المحور شبه الرئيسي هو متوسط ​​المسافة من الشمس (متوسط ​​الحضيض والأوج). إذا قارنت الكواكب بالأرض (مع الفترة المدارية = 1 سنة والمسافة = 1 A.U.) ، فستحصل على علاقة بسيطة جدًا: (الفترة الفلكية للكوكب بالسنوات) 2 = (المحور شبه الرئيسي لمدارها في الاتحاد الأفريقي) 3. هذا معروف الآن باسم قانون كبلر الثالث. مراجعة الأسس والجذور التربيعية متاحة في ملحق مراجعة الرياضيات.

على سبيل المثال ، يحتوي مدار المريخ على محور شبه رئيسي يبلغ 1.52 وحدة دولية ، لذا فإن 1.52 3 = 3.51 وهذا يساوي 1.87 2. الرقم 1.87 هو عدد السنوات التي يستغرقها المريخ للالتفاف حول الشمس. أوضحت هذه المعادلة الرياضية البسيطة جميع الملاحظات عبر التاريخ وأثبتت لكبلر أن نظام مركزية الشمس حقيقي. في الواقع ، كان القانونان الأولان كافيين ، لكن القانون الثالث كان مهمًا جدًا لإسحاق نيوتن ويستخدم اليوم لتحديد كتل أنواع مختلفة من الأجرام السماوية. قانون كبلر الثالث له استخدامات عديدة في علم الفلك! على الرغم من أن كبلر اشتق هذه القوانين لحركة الكواكب حول الشمس ، فقد وُجد أنها صحيحة لأي جسم يدور حول أي جسم آخر. إن الطبيعة الأساسية لهذه القواعد وإمكانية تطبيقها على نطاق واسع هو سبب اعتبارها `` قوانين '' للطبيعة.

ملاحظة أخيرة حول قانون كبلر الثالث: عندما تعوض بأرقام مختلفة للمحور شبه الرئيسي (المسافة) ، سترى أن رقم فترة المدار (الوقت) المقابل يصبح أسرع من رقم المسافة المقابل. سيكون للمدار الذي يبلغ ضعف حجمه في المحور شبه الرئيسي فترة مدارية أكثر من ضعف طول المدار بمقدار ثلاثة أضعاف المسافة سيكون له دورة مدارية أكثر من ثلاثة أضعاف الطول ، وما إلى ذلك. هذه قاعدة سهلة الاستخدام لمعرفة ما إذا كان الحساب & الاقتباس منطقيًا & quot ، أي تحقق لمعرفة ما إذا كنت قد أدخلت قوى الأس الصحيحة للمسافة والفترة: يتم تربيع النقطة بينما يتم تكعيب المسافة.

حدد الصورة لإظهار رسم متحرك لقوانين كبلر الثلاثة.

يتوفر تطبيق جافا صغير لطيف لقوانين كبلر على الويب (حدد الرابط لعرضه في نافذة أخرى).

برنامج تعليم علم الفلك UNL محاكي الكواكب المدار يسمح لك بمعالجة المعلمات المختلفة في قوانين كبلر لفهم تأثيرها على مدارات الكواكب (سيظهر الرابط في نافذة جديدة).


النظام الشمسي التفاعلي. 20 كوكبًا وقمرًا رئيسيًا في لعبة مسلية صغيرة على الإنترنت.

كواكب قابلة للترتيب والأشياء المدرجة في هذه اللعبة هي:
عطارد ، الزهرة ، الأرض ، القمر ، المريخ ، ديموس ، فوبوس ، حلقة الكويكب ، كوكب المشتري ، جانيميد ، كاليستو ،
آيو ، يوروبا ، زحل ، تيتان ، أورانوس ، نبتون ، تريتون ، بلوتو ، سيدنا.

أقمار غير قابلة للترتيب والأشياء المدرجة هي:
سيريس ، إنسيلادوس ، ريا ، لابيتوس ، ديون ، ميماس ، تيتانيا ، أوبيرون ، أمبريل ، آرييل ، ميراندا ، شارون ، هاوميا.

آخر جسم فضائي تمت إضافته في اللعبة:

هنا نظامنا الشمسي المنزلي. يوجد في الوسط الشمس ، نجم قزم أحمر ، يتكون أساسًا من الهيدروجين والهيليوم. عدد الكواكب التي تدور حول الشمس متغير ، حيث يوجد الكثير من الكائنات في سحابة أورت. هناك ثمانية كواكب بارزة ، كوكب قزم مزدوج بلوتو ، مرشح من سحابة أورت ، مرشح من حلقة الكويكب ، وكوكب صغير كبير من الروافد الخارجية للنظام الشمسي - سيدنا. إذن في هذه اللعبة ، هناك 12 كوكبًا يجب معرفتها.

1. الأول ، الأقرب إلى الشمس ، هو عطارد. إنه أقصر عام بين جميع الكواكب ، وهو ما يعادل 88 يومًا من أيام الأرض. لكن دورانها بطيء للغاية. يستغرق الأمر 58 يومًا حتى يستدير عطارد نفسه مرة واحدة. بمعنى آخر ، عام واحد على عطارد هو يوم واحد تقريبًا هناك أيضًا. هذا الدوران البطيء يجعل حدثًا آخر مثيرًا للاهتمام. مواجهة الشمس لفترة طويلة تجعل الكوكب شديد الحرارة من جهة ، والبرودة الشديدة من جهة أخرى مظللة. الزئبق محفور بشدة ، مما يعني أنه لا يوجد نشاط جيولوجي هناك. عندما يصطدم شيء ما بالسطح ، تبقى الندبة لملايين السنين. تم تسمية الكثير من الحفر ، ويمكن استكشاف بعضها باستخدام لعبة علم الفلك الممتعة Mercury Craters.

2. الكوكب الثاني هو كوكب الزهرة. غالبًا ما يتم تمثيله باللون الأحمر ، ويُشار إليه بالحب. إن بعده عن الشمس يكاد يكون في البقعة الحلوة ، مثل الأرض ، مما يجعله مناسبًا للحياة. فلماذا لا توجد حياة هناك؟ حسنًا ، قد يكون كوكب الزهرة قد عاش بالفعل ، لكن تم تدميره بسبب تأثير الاحتباس الحراري الجامح. الأمر الأكثر غرابة في كوكب الزهرة هو أنه الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي يدور في اتجاه عقارب الساعة. قد يكون السبب في ذلك هو اصطدام جسم فضائي آخر بتغيير دورانه. يحتوي كوكب الزهرة أيضًا على أطول يوم بين جميع الكواكب - 243 يومًا من أيام الأرض.

3. الكوكب الثالث هو الأرض ، كوكبنا الأصلي. إن بُعدها عن الشمس ، ليس شديد الحرارة ، وليس شديد البرودة ، والمياه المتاحة ، والمجال المغناطيسي الأساسي الحديدي (الدرع ضد أشعة الشمس) ، يجعلها مكانًا مثاليًا لتزدهر الأشكال الحية القائمة على الكربون. قد يكون مصيرها على المدى الطويل هو نفس مصير الزهرة ، ولكن هذا في ملايين السنين. حضارتنا هناك فقط

من 10 إلى 20000 سنة ، ولم يتقدم سوى 2000 سنة. لذا فإن ما سيحدث في الألف عام القادمة مثير للاهتمام أيضًا. تمتلك الأرض أيضًا قمرًا طبيعيًا واحدًا - القمر. القمر يدور حوله وجانب واحد يواجه الأرض دائمًا. لذلك من هنا ، نرى دائمًا جانبًا واحدًا فقط والجانب الآخر سر لتلسكوبات الأرض. كعكة ليست للمسبارات الفضائية المرسلة هناك. القمر أيضا يبتعد عننا. يوما ما قد نخسر في الفضاء. وفقًا لإحدى النظريات ، القمر جزء من جسم الأرض ، تمزقه اصطدام جسم آخر منذ ملايين السنين. لذا تخيل الأيام الأولى لميلاد القمر. ما مدى قربها من سطح الأرض وما أجمل منظرها.

4. الكوكب الرابع هو المريخ. الكوكب البرتقالي المقفر مشار إليه في العديد من الفولكلور. إنه أحد أكثر الكواكب استكشافًا ، حيث أن غلافه الجوي ليس عنيفًا للغاية. إليك لعبة علم الفلك الممتعة مع بعض البعثات إلى المريخ. كانت هناك تلك العواصف الرملية ، لكن لا شيء مقارنة ببراكين آيو. المريخ هو المرشح المنطقي لولادة الحياة ، عندما تتغير البقعة الجميلة مع نمو الشمس بعد ملايين السنين. لكن في الوقت الحالي ، هو مجرد موضوع تخمينات واستكشافات. كوكب المريخ له قمرين. لكنها ليست كواكب ، فقط بعض قطع الصخور التي تم التقاطها في مدارها. أول واحد هو ديموس. ربما يكون جزءًا من حزام الكويكبات ، المنفصل عن الخلية. الآخر هو فوبوس. إذا أمضينا يومًا على المريخ ، فسنرى فوبوس يمر عبر السماء ثلاث مرات.

5. هنا يذهب حزام الكويكبات. لا يعتبر كوكبًا وغالبًا ما يتم إهماله عند دراسة النظام الشمسي. حزام الكويكبات هو مثال حي ، كيف فشل الكوكب في التكون بطريقته الطبيعية. يعتقد أن السبب هو الجاذبية الهائلة لكوكب المشتري. هناك كوكب قزم بارز في حلقة الكويكب - سيريس هو أكبر كوكب له شكل دائري حقيقي.

6. الكوكب الخامس هو كوكب المشتري. إنه عملاق غازي وهو أكبر كوكب في المجموعة الشمسية. كما يبدو ، تتكون عمالقة الغاز بشكل أساسي من الغازات. ويتكون اللب فقط من صخور أو جليد. يلعب كوكب المشتري أيضًا دورًا مهمًا جدًا للحياة على الأرض. بفضل جاذبيتها الهائلة ، تجذب الأجسام الفضائية ، ولا تسمح لها بالوصول إلى الكواكب الأخرى. مثل كل عمالقة الغاز ، يمتلك المشتري الكثير من الأقمار. هناك 67 كائنًا تدور حوله ، وبعضها كواكب متطورة جيدًا ، مثل Io و Europa و Ganymede و Callisto. يتم فصل جميع أقمار المشتري والأشياء المثيرة للاهتمام عنها في لعبة علم فلك أخرى Jupiter Moons.

7. الكوكب السادس هو زحل. عملاق غازي آخر مشهور بحلقته المرئية للأجسام الفضائية التي تتحرك حولها. إنه أكبر بـ 24 مرة من الأرض ويحتوي على 62 قمرا صناعيا طبيعيا ، بعضها صغير الحجم جدا. يُعد تيتان أحد أكبر أقماره ، وهو ثاني أكبر قمر في النظام. ويمكن استكشاف جميع الأقمار باستخدام لعبة علم الفلك Saturn Moons.

8. الكوكب السابع هو أورانوس. عملاق غازي أزرق شاحب ، أكبر بعشر مرات من الأرض. الأمر الأكثر غرابة في أورانوس هو أن محور دورانه متوازي تقريبًا مع مستوى النظام الشمسي. بمعنى آخر ، يدور حول نفسه مثل أعلى لأسفل ، وليس مثل بقية الكواكب يسارًا يمينًا. أورانوس لديه 27 قمرا صناعيا طبيعيا. أبرزها تيتانيا. ويمكن استكشاف جميع الأقمار باستخدام لعبة علم فلك أورانوس مونز.

9. الكوكب الثامن هو نبتون. عملاق غازي محيطي أزرق بنفس حجم أورانوس تقريبًا. سنة واحدة على نبتون هي 164 سنة أرضية. لديها 14 قمرا معروفا ، أبرزها تريتون. وهذه هي النقطة التي ينتهي عندها الغلاف الشمسي. تسمى بقية الكواكب بالأجسام العابرة لنبتون وهي على مسافة كبيرة من الشمس. كما أن مداراتها بيضاوية الشكل لدرجة أنها قد تظهر داخل أو خارج سحابة أورت. يتم التقاطها في مدار الشمس في نطاق يسمى الفضاء بين النجوم. ويمكن استكشاف أقمار نبتون من خلال لعبة علم الفلك Neptune Moons.

10. الكوكب التاسع هو بلوتو. إنه كوكب قزم مزدوج ، كما تظهر الاكتشافات الأخيرة ، أن بلوتو لديه كوكب شقيق شارون. يعتبر بلوتو وشارون نظامًا ثنائيًا لأن مركز الثقل في مداراتهما لا يقع داخل أي من الجسمين. هذا يعني أنهما يبدوان وكأنهما يدوران حول بعضهما البعض ، كما هو موضح في لعبة Meet Pluto. بلوتو لديه 4 أقمار أخرى - Styx و Nix و Kerberos و Hydra.

11. الكوكب العاشر ، الذي يُنظر إليه في لعبة علم الفلك الممتعة هذه ، هو الكوكب القزم Haumea. الكوكب له شكل إهليلجي وله حتى قمرين - Hiiaka و Namaka.

12. أبعد كوكب هو سيدنا. إنه كوكب قزم صغير في الروافد الخارجية للنظام الشمسي. لا يزال هناك القليل من التأكيد حول من أين أتى هذا الكوكب ، أو كيف تم تشكيله. قد تكون بعض هذه الأجسام الفضائية البعيدة أقمارًا صناعية لبعض عمالقة الغاز. يستغرق الأمر سنوات عديدة لمعرفة إلى أين يقودنا مدارًا واحدًا ، حيث يحتاج بعضها إلى أكثر من 100 عام لإكمال دورة جانبية واحدة. بالنسبة إلى Sedna ، تتأرجح & quot؛ quotshe & quot مرة واحدة حول الشمس لمدة 12000 عام! لذا فإن هذا الكوكب لم يكمل حتى دورة واحدة ، بينما تطور الإنسان من العصر الحديدي إلى العصر الحديث.

تم تجميع كل هذه القصة المثيرة في لعبة الألغاز الشمسية ، في تطبيق معرفة قصير عن علم الفلك ، مع الكثير من الصور ونصوص أقل.


زحل ، المعروف بحلقاته المكونة من مليارات من جزيئات الجليد ، يبعد 886.7 مليون ميل عن الشمس و 550.9 مليون ميل من الأرض. يبلغ قطرها 74600 ميل ، مما يجعلها ثاني أكبر كوكب في المجموعة الشمسية. يستغرق الأمر 29.456 سنة أرضية لكي يدور زحل حول الشمس و 10.2 ساعة أرضية للدوران حول محوره. Saturn is made of liquid and gas, so it would actually float on water.

Uranus, the first planet discovered with a telescope, is 1,784.0 million miles away from the sun. It is named after the Greek god of the sky and has a diameter of 32,600 miles, making it the third largest planet in the solar system. It takes 84.07 Earth years for Uranus to revolve around the sun and 17.9 Earth hours to rotate on its axis. Uranus is made of hydrogen, helium and methane and has no solid surface.


THE PLUTO-CHARON SYSTEM = = = = = = = = = = = = = = = =

Basic Properties of Pluto

    40 A.U. from the Sun, but a highly elliptical orbit..
    320 light-minutes from the Sun.
    Are there other objects in the same orbit as Pluto?
      Check out the Plutinos .

    Because of its distance from Earth and its small size, very little was known about Pluto. But, Pluto was thought to be a very dense planet as it was small yet pulled on Uranus and Neptune (Made of solid gold?). We now know much more about Pluto because of the discovery by James Christy in 1978 of Charon, Pluto's satellite.

      This system is a very low mass system.
        Pluto = 1/500 Earth mass, 1/6 Earth diameter.
        Pluto = 1/6 Moon mass, 2/3 Moon diameter.
        Charon = 1/66 Moon mass, 1/3 Moon diameter.
        Density of Pluto and Charon = 2 grams/cc, not that of gold.

        Two properties can be implied from the low density:
          1) Composition of both is mostly ice and rock.
          2) Pluto is NOT perturbing the orbits of Uranus and Neptune.
            Then what is? Planet X, Nemesis?

          The Surface of Pluto ,
          takne by the New Horizons Satellite.

          Related Links of Interest

          Pluto, the Ninth Planet . The Pluto Home Page . Is Pluto a Giant Comet? . The Pluto-Kuiper Express Mission . Planets That Have Come and Gone! .


          جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو مركز الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء

          Stonehenge, constructed between 3100-2000 BCE on England's Salisbury Plain, may have been a Stoneage astronomical site (observatory is too strong a word), at least in part. Certainly the alignment of the "heelstone" with the rising Sun on Midsummer's Day (June 21, the Summer Solstice) represents a true astronomical alignment, and many other Megalithic sites have similar alignments. في Stonehenge Decoded, astronomer Gerald Hawkins argued that there exist a large number of astronomical alignments, though further study suggests that many of these are fortuitous.

          Cosmologist Fred Hoyle has suggested that Stonehenge may have been used to keep track of the solar-lunar eclipse cycle. Far outside the still partially standing ring of Sarsen Stones is a ring of 56 holes, known as the Aubry holes. Hoyle has noted that movement of a marking stone by 3 positions each time the Sun rose over the heelstone (or by one position three times yearly) would complete a circle in 18.67 years -- approximately the period for the "nodes", the intercepts of the lunar and solar paths in the sky, to complete a cycle. Certainly ritual use of Stonehenge would have been more important that its astronomical functions and much of this interpretation must remain speculation. We may be certain, however, that Stonehenge was indeed constructed by Stoneage humans without the assistance of alien astronauts as suggested in some pseudo-scientific books. Visit the Complete Stonehenge

          Eastern observers, notably the Chinese, kept careful track of events in the skies, particularly the appearance of "guest stars" -- comets, novae and other transients. Chinese records of the guest star that we now call Comet Halley can be traced back to 240 BCE and possibly as early as 1059 BCE. One of the most important Chinese records is of a guest star that was bright enough to be seen during the daytime for nearly a month in the constellation that we call Taurus in July 1054. We believe this to be the supernova explosion that gave rise to the Crab Nebula, and our knowledge of the date of the explosion itself is a very important key in understanding the deaths of massive stars. This event was also chronicled by the Anasazi in Chaco Canyon and by Native Americans elsewhere, but is curiously absent from European records in the Middle Ages.

          As the above suggests, Archaeoastronomy is an active and exciting field of research.

          Western scientific history begins with the ancient Greek civilization about 600 BCE.

          The Ionian region of Asia Minor appears to have been a site of particular philosophical/scientific/mathematical activity for several centuries.

          We will review the progress of science by highlighting a few key natural philosophers, scientists and mathematicians. As Isaac Newton said,"If I have seen further, it is by standing on the shoulders of Giants."

          Pythagoras of Samos (

          Pythagoras developments in astronomy built upon those of Anaximander from whom, apparently, came the idea of perfect circular motion. The Pythagoreans believed that the planets were attached to crystalline spheres, one for each planet, which produced the Music of the Spheres. These spheres were centered on the Earth, which was itself in motion. Pythagoras is also credited with recognizing that the "morning star" and "evening star" are both the planet Venus.

          Aristotle (384-322 BCE)

          Aristarchus of Samos (

          Eratosthenes of Cyrene (276-197 BCE)

          Claudius Ptolemy (

          Ptolemy's Geography remained the principal work in that field until the time of Columbus.


          Copernicus Heliocentric Solar System vs. Ptolemy's Geocentric Model
          Both models employed perfect circular motion with epicycles, equants .

          Nikolas Kopernig (Copernicus, 1473-1543)

          Tyge (Tycho) Brahe (1546-1601)

          Galileo Galilei (1564-1642)

          • development of the concept of inertia, later refined by Newton.
          • a variety of experiments on falling bodies which demonstrated that the acceleration of gravity is independent of mass. There is no evidence that Galileo actually dropped objects from the Tower of Pisa. Rather, his experiments were conducted with an inclined plane as shown in this animation.
          • the first Theory of Relativity, valid for velocities much smaller than the speed of light.
          • sunspots on the Sun and craters and mountains on the Moon.
          • The so called "Galilean satellites" which orbit Jupiter -- Io (with the volcanos), Europa, Callisto and Ganymede. Here's more on Jupiter and her satellites from the Siderius Nuncius and an animation showing what Galileo observed.
          • rings of Saturn.
          • the phases of Venus.

          Johannes Kepler (1571-1630)

          1. The orbits of the planets are ellipses with the Sun at one focus.
          2. The planets sweep out equal areas during equal times of the orbit.
          3. The square of the orbital period is proportional to the cube of the planet's distance from the Sun. (If you measure the period in Earth years and the distance in Astronomical Units (1 A.U.= the average distance of the Earth from the Sun), then Period 2 = Distance 3 .)

          Here's a page with some nice animations of Kepler's Rules, and here is another way to play with them.

          Obviously Kepler's Rules require that the Sun be the center of the Solar System, in contradiction with the Aristotilean ideal. The first rule eliminates the circular motion which had been fashionable for 2 millennia. The second replaces the idea that planets move at uniform speed around their orbits,with the empirical observation that the planets move more rapidly when they are close to the Sun and more slowly when they are farther away. The third rule is a harbinger of the Law of Gravitation which would be developed by Newton in the latter part of the 17 th century.

          Isaac Newton (1642-1727)

          Other pioneers and milestones in the advance of Science:

          • 18th Century, William Herschel discovered Uranus, a new planet beyond Jupiter. Barely visible with the unaided eye, Herschel made the observation with his telescope .
          • Early in the 19th Century Adams (English) & LeVerrier (French) independently calculated that there must be another planet beyond Uranus that was producing small gravitational disturbances in Uranus' orbit. First observed in 1846 by Hohan Galle, it was named Neptune. (It was actually spotted earlier by Challis in Cambridge, but Challis did not note his discovery until Galle reported his observation.)
          • 1930 Clyde Tombaugh discovered Pluto.
          • 1910 Harlow Shapley estimated the size of the Milky Way.
          • W. H.Pickering and Annie J. Cannon calculated the surface temperatures of the stars.
          • Einstein (1905) developed the Theory of Special Relativity, based upon the idea that light travels at the same speed in all frames of reference. Modified Newton's Theory of Gravity by developing the General Theory of Relativity (1916).
          • Cecilia Payne-Gaposchkin & Henry Norris Russell determined the composition of stars.
          • 1924 Edwin Hubble established that the Andromeda nebula and other "spiral nebulae" are star systems like the Milky Way at great distances.
          • 1929 Hubble & Milton Humason discovered that the Universe is expanding.
          • 1938 Hans Bethe determined that the Sun's energy comes from thermonuclear fusion reactions.
          • 1940s Karl Jansky observed that the nucleus of the Milky Way and other celestial objects are strong sources of Radio Waves in 1931. Based on radar technology developed in WWII, Radio Astronomy becomes an active field in the late 1940s.
          • 1948 George Gamov developed the Hot Big Bang Theory of the origin of the Universe.
          • 1950's chemical composition of the stars stars build the heavy elements via nuclear fusion reactions, mapped out in a famous paper by Burbidge, Burbidge, Fowler & Hoyle.
          • 1954 Radio Galaxies
          • 1960-63 Quasars
          • 1960s X-ray & Infrared astronomy
          • 1965 Arno Penzias and Robert Wilson from Bell Laboratories discovered the cosmic microwave background radiation remnant of the Big Bang.
          • 1968 Jocelyn Bell (Burnell) & Anthony Hewish discovered Pulsars
          • History of Astronomy at U. Bonn, maintained on behalf of IAU Commission 41 - The History of Astronomy. History of Astronomy & Archaeoastronomy Links.
          • History of Mathematics at St. Andrews U., Scotland, with 1350 biographies & links, including many Astronomers & Physicists. at Rice U.
          • The Art of Renaissance Science
          • History of High-Energy Astrophysics
          • Calvin Hamilton's History of Space Exploration - part of his Views of the Solar System

          Prof. H. E. (Gene) Smith
          CASS 0424 UCSD
          9500 Gilman Drive
          La Jolla, CA 92093-0424


          Last updated: 16 April 1999


          Solar System Unit Study For Kids

          Exploring Planets in the Classroom
          Loads of earth and solar system science experiments, such as gelatin volcanoes, alka seltzer rockets.

          Finding the Size of the Sun and Moon
          In this activity, you’ll learn how to build a simple pinhole viewer. This apparatus can be used to project images from a variety of light sources. When used to project an image of the Sun, the pinhole viewer can be used to determine the diameter of Sun.

          Galileo: the Telescope & the Laws of Dynamics
          Galileo did not invent the telescope, but he was the first to use the telescope to study the heavens systematically. He discovered the moons of Jupiter, proved Copernicus’ solar system model was correct, and while observing sunspots concluded the sun revolved, heretical notions in his day.

          NASA Activities and Projects
          A set of lesson plans with projects for young students. Print out and enjoy. Learn about Northern lights and solar sprites and storms. Explore the earth’s magnetic field.

          The Order of the Planets
          Using the “clue cards” and printouts of the planets provided, you’ll learn about the order of planets in our solar system.

          Planet Chachachawowa
          أهلا! I’m Eddy the Eco-Dog®! I’m from Planet Chachachawowa and I surf through the universe. Which planet are you from?

          The Planets – Zoom Astronomy
          Our solar system consists of the sun, eight planets, moons, many dwarf planets (or plutoids), an asteroid belt, comets, meteors, and others. Page is loaded with graphics, graphs, charts and worksheets.

          The Size and Distance of the Planets
          In this activity, using planet printouts provided, you’ll investigate the concepts of relative size and distance by creating a basic model of our solar system.

          Solar Eclipse, Monday, August 21, 2017 – Unit Study
          A solar eclipse is one of the most dramatic astronomical events it is possible to witness. They are caused by the shadow of the moon falling on the Earth.

          Solar Flare Sparks Biggest Eruption Ever Seen on Sun
          Major solar flare eruption June 7, 2011. In the video Dr. Young explains what is happening.

          Solar System 101
          Interactive solar system exploration site from NASA. Click on a solar object to find more information.

          Solar System Coloring Book
          Select your favorite planet, the sun, asteroids or comets to color online or print and color offline.

          Solar System Live
          See how the planets arranged themselves on any day of any year. An “adjustable” solar system.

          Solar System Tour
          This website is an overview of the history, mythology, and current scientific knowledge of the planets, moons and other objects in our solar system.

          Solar System Trading Cards
          Think you can verify Venus and peg Pluto? Give it your best shot online. Trading cards to print out and play a game offline.

          Your Weight On Other Worlds
          Just enter your weight and this site calculates how much you would weigh under the gravity on all the other planets.

          The Sun

          Chasing the shadow of the moon
          To intercept eclipse, Alaska Airlines adjusts flight plan to delight astronomers. About a year ago, Rao discovered that Alaska Airlines Flight 870 from Anchorage to Honolulu would intersect the “path of totality” – the darkest shadow of the moon as it passes over the Earth. But the flight’s normally scheduled departure time would have been 25 minutes too early, missing the grand spectacle. Rather than attempt to move the sun or the moon or the Earth, Rao called Alaska Airlines. Alaska decided to move the plane.


          NASA’s New Eye on the Sun Delivers Stunning First Images
          NASA’s recently launched Solar Dynamics Observatory, or SDO, is returning early images that confirm an unprecedented new capability for scientists to better understand our sun’s dynamic processes. These solar activities affect everything on Earth.

          Smile! It’s a sunbeam!
          Without the sun, life as we see it today could not exist. Maybe that is why humans have looked to the sun as an inspiration a symbol of hope and new beginnings. We study it, tell stories about it, and wonder about this critical part of our solar system.

          Solar System in Action
          The Sun is the Power House for the entire Solar System. It is a fairly typical star that is not burning, but is fusing together Hydrogen to form Helium. In so doing, it releases energy in vast quantities.

          Watch Comet McNaught
          This real-time movie, which shows the most recent 48 hours of solar activity, is updated every hour if satellite communications permit.

          Stanford Solar Center
          Students can explore the Sun’s tangled magnetic field, its turbulent surface motions, the dramatic sunspot cycle, and even what magic happens in the solar interior where instrumental eyes cannot penetrate.

          Sun Image
          Huge, live image of the sun, updated periodically, from the Institute for Astronomy, University of Hawai`i

          Where Is the Sun?
          With this activity you can verify that the Sun appears in a different location at a specific time every day of the year with one exception.

          Earth

          Our Planet – Earth Science
          Experiments to discover more about our earth.

          The Moon

          The Moon unit Study – Homeschooling Astronomy
          Get a deeper understanding of the moon with these resources for a unit study about The Moon. Videos, maps, history of discoveries: Neil Armstrong, included.

          Mars – A to Z Home’s Cool Homeschooling Astronomy
          Unit study based around all the excitement of the Mars Landers.

          كوكب المشتري

          Juno Mission
          NASA’s Goal: Understand origin and evolution of Jupiter, look for solid planetary core, map magnetic field, measure water and ammonia in deep atmosphere, observe auroras.

          زحل

          Cassini-Huygens: Kids Space
          Hey, kids! My name is Cassini and along with my buddy Huygens, I’m on my way to explore the planet Saturn. Welcome to command central for this spectacular journey.

          Cassini: Unlocking Saturn’s Secrets
          NASA’s Cassini mission lifted off on October 15, 1997, and arrived at Saturn in June 2004, where it will explore of the planet, its giant moon Titan, and several of its smaller moons.

          Death Dive to Saturn
          Almost everything we know today about the beautiful giant ringed planet comes from Cassini, the NASA mission that launched in 1997 and arrived at Saturn in 2004. Since then, the spacecraft has been beaming home miraculous images and scientific data, revealing countless wonders about the planet, its rings, and 62 moons—including some that could harbor life. As the mission approaches its final days in 2017, it attempts one last set of daring maneuvers—diving between the innermost ring and the top of Saturn’s atmosphere. Aiming to skim less than 2,000 miles above the cloud tops, no spacecraft has ever gone so close to Saturn and hopes are high for incredible observations that could solve major mysteries about the planet’s core. But such a daring maneuver comes with many risks. Join NASA engineers for the tense and triumphant moments as they find out if their gambit has paid off, and discover the wonders that Cassini has revealed over the years.

          زحل
          The sixth (and some would say prettiest) planet in the solar system. The planet is mostly hydrogen and helium, but the rings are made of little chunks of ice. The dark line in the rings is a gap called the Cassini Division, swept clear of ice chunks by the periodic gravitational tugging of a moon, Mimas, which is in orbital resonance with anything in that gap. Kids Astronomy.

          Saturn Model with old CD
          Everyone has one too many old CD’s around the house! Here’s how to turn it into a glistening model of Saturn to hang in your room. Find out more about Saturn.

          أورانوس

          Pluto

          Pluto FlyBy, July 15, 2015
          On July 15, 2015 the NASA “New Horizon” probe did a close flyby with much data recorded that will be sent for the 5.5 hour journey back to earth for analysis and distribution.

          Hail King of the Ice Dwarfs!
          For a long time, scientists have been trying to decide how to define the word “planet.” If Pluto is a “planet,” many other recently discovered objects nearly as large would also be planets. There is no telling how many “planets” kids would have to memorize someday!

          Pluto – Astronomy for Kids
          Pluto is smaller than 7 of the moons in the Solar System. Because it is so small many scientists don’t consider it a planet at all.

          Pluto, The Ice Dwarf
          Pluto is named for the Roman god of the underworld. Venetia Burney, an 11-year-old girl from Oxford, England, suggested the name. If you need some number facts about Pluto, you’ll find them here.

          New Planet
          This new dwarf planet is the largest object found in orbit around the sun since the discovery of Neptune and its moon Triton in 1846. It is larger than Pluto, discovered in 1930.


          The Moon

          The Moon's diameter is 3476 km (approximately 3500 km). It's about 25% of the size of the Earth (diameter of 12,756 km). This is considered to be large for a satellite. Some astronomers regard the Earth and Moon as a 'double planet' similar to Pluto and Charon.

          Shape

          While 3476 km diameter at the equator, it is 3472km at the poles. It is not a perfect sphere and so technically an oblate spheroid. However, it is often referred to as being 'egg shaped'. The moon has a larger bulge towards the Earth. Imagine the large part of the egg pointing that way. This is thought to have been caused by tidal forces.

          مسافة

          The average distance of the Moon from Earth is 384,000 km. That works out at about thirty Earth diameters away. You may also think of it as ten Earth circumferences away.

          Orbit

          The moon takes 27.32 days to orbit once around the Earth. However, since the Earth is orbiting the Sun at the same time, the interval between two new moons is 29.53 days.


          Is there life out there? Distant moons may provide the answer

          Is there life beyond Earth? The answer to that age-old question may be on a moon we can't yet see.

          McMaster researchers who have modelled planetary systems far beyond our own solar system have found that massive moons larger than Mars might be the best bet.

          Using data from our solar system and observations of huge planets far beyond the visual range of any telescope, astrophysicists René Heller and Ralph Pudritz have shown that some moons of those planets could be habitable.

          Their findings, presented in two papers in the journals Astronomy and Astrophysics و The Astrophysical Journal, suggest that some moons of exoplanets -- planets beyond our solar system -- are the right size, in the right position and have sufficient water to support life.

          "We could be just a few decades from proving if there is life elsewhere," says Heller, a post-doctoral fellow at McMaster's Origins Institute who worked with Pudritz, a professor of physics and astronomy and director of the Origins Institute. "For all this time, we have been looking on other planets, when the answer could be on a moon."

          Exoplanets are being counted in the thousands since the development of new, non-visual methods that allow scientists to prove their existence by measuring light patterns from sun-like stars that dim slightly as the planets pass in front of them in orbit.

          Many planets outside the solar system are even more massive than Jupiter, and they orbit their Sun-like stars at an Earth-like distance, but these faraway super-Jupiters are effectively giant gas balls that cannot support life because they lack solid surfaces. Their moons, though, might have the right conditions for liquid surface water and therefore for life to emerge and evolve.

          While recent research has focused on exoplanets, the McMaster authors are eager to study the moons of those giant Jupiter-like planets, which they believe to have migrated into more temperate ranges of distant stars, towing watery moons in their orbits.

          Closer to home, Heller and Pudritz modelled the early life of Jupiter, revealing a pattern of ice distribution on Jupiter's moons that led them to predict the formation of moons around the super-Jupiters of other solar systems. Those moons could be twice as massive as Mars.

          No moon around an exoplanet, a so-called exomoon, has been discovered as of today, but they are certainly there, Heller says. With about 4,000 exoplanets known to exist so far, and with increasing technological capabilities, an exomoon discovery is now looming on the horizon.

          If these giant moons around giant planets exist, they might already be present in the available data of NASA's Kepler space telescope, or they could be detectable with the European Space Agency's upcoming PLATO space mission and European Southern Observatory's ground-based European Extremely Large Telescope.


          Control Networks

          Distributed here are control network data for solar system bodies (planets, moons, and asteroids) other than the Earth. Each control network is essentially a set of photogrammetric or radargrammetric solution (input and output) files. The input files consist of, aside from a priori information, measurements of common points (control points, or sometimes tie points) on images of a planetary body. The output files include the coordinates of the control points and revised orientation information (camera pointing) for the images. The primary use of such information is for the creation of image mosaics of the planetary body. However, these solutions can also provide fundamental data on the size of the body, its rotation period, and the direction of its polar axis in space. The control point coordinates also usually serve to define the fundamental coordinate system for the body in question.

          The source for these control networks are primarily work done at the RAND Corporation, Santa Monica, CA, by Merton E. Davies and Timothy Colvin, and by the Astrogeology Team of the U. S. Geological Survey, Flagstaff, AZ. Information, such as references and data if available, will also gradually be added regarding control networks created by others, such as for Mercury, Phobos and Deimos (the moons of Mars), Jupiter's moon Io, and the asteroid Eros.

          Objects are listed below in increasing distance from the Sun, and then for moons by increasing distance from the planet and for asteroids by increasing number. Objects for which RAND control networks exist are indicated with a letter 'R'. Objects for which USGS control networks exist are indicated with a letter 'G'. Object for which control networks by others exist are indicated with a letter 'O'.


          شاهد الفيديو: Nuclear Power and Bomb Testing Documentary Film (شهر اكتوبر 2021).