Otázka:
Jaká je oběžná dráha Země kolem Slunce?
Dheeraj Kumar
2014-12-18 10:53:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Podle wikipedie a dalších zdrojů se planeta a hvězda pohybují vždy na kruhové oběžné dráze kolem společného těžiště obou těles, v případě Země a Slunce toto těžiště leží uvnitř Slunce. Země by proto měla obíhat kolem Slunce po kruhové dráze. Moje otázka tedy zní, proč Země obíhá kolem Slunce na eliptické dráze?

A pokud ano, a jedno ohnisko je slunce, jaké je druhé ohnisko?

Navrhoval bych ti projít prvním Keplerovým zákonem. To by odpovědělo na vaši otázku.
Dva odpovědi:
David Hammen
2014-12-18 21:36:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Podle wikipedie a dalších zdrojů se planeta a hvězda pohybují vždy po kruhové dráze kolem společného těžiště obou těles ...

Toto je není pravda. Při absenci dalších gravitačních zdrojů se planeta a hvězda pohybují na eliptických drahách kolem společného těžiště. Starověcí vědci předpokládali kruhové dráhy, ale jen proto, že kruhy byly nějak nejčistší. S tím byly problémy: neodpovídalo tomu, co viděli tito starověcí vědci. Upravili tedy tyto kruhové oběžné dráhy tak, že se přidrželi dalších kruhů. Byl to nepořádek.

Kepler tento nepořádek vyčistil tím, že poznamenal, že oběžné dráhy planet jsou velmi blízké spíše eliptickým než kruhovým. Tento empirický výsledek byl později posílen Newtonem, který odvodil, že eliptické oběžné dráhy (ne kruhové oběžné dráhy) jsou přirozeným důsledkem síly, která se řídí zákonem inverzního čtverce. Gravitace je taková síla.

Oběžné dráhy planet kolem sluneční soustavy nejsou zcela eliptické, protože planety jsou přitahovány k sobě navzájem i ke Slunci. Oběžné dráhy jsou přesto stále velmi blízké eliptickým. Slunce je více než 1000krát hmotnější než Jupiter. Jupiter, Saturn a další planety představují nepatrná rušení na téměř eliptických drahách planet kolem Slunce.

A co další rušivé efekty, jako jsou blízké hvězdy a Mléčná dráha jako celek? Jsou nesmírně malé. Procházející hvězda naruší planetární oběžné dráhy v průběhu desítek milionů let nebo více. Mléčná dráha jako celek nemá v podstatě žádný účinek. Účinek teoreticky určitě existuje, ale je tak malý, že jej lze ignorovat, a to i po celou dobu životnosti sluneční soustavy.

„planeta a hvězda se pohybují na eliptických drahách kolem společného těžiště“, je společným středem těžiště této elipsy?
@DheerajKumar ne, nebo spíše, je to střed pouze v případě, že elipsa je kruh (speciální případ)
Pokud je jedno ohnisko slunce, jaké je ** druhé ** ohnisko?
@DheerajKumar Na druhém ohnisku není nic zvláštního, ale existuje odvození toho, jak jej najít na [Proč jsou oběžné dráhy eliptické místo kruhového?] (Https://astronomy.stackexchange.com/questions/1234/why-are-orbits- eliptický místo kruhového /).
takže oběžná dráha je eliptická v zásadě kvůli zachování momentu hybnosti.
@DheerajKumar No, pokud se k tomu dostanete, oběžné dráhy jsou eliptické kvůli zachování [LRL vektoru] (http://en.wikipedia.org/wiki/Laplace%E2%80%93Runge%E2%80%93Lenz_vector) a energie, a ačkoli lze ukázat, že LRL je zachována jako výsledek zachování momentu hybnosti, v některých hypotetických světech je možné, aby byl LRL konzervován bez zachování momentu hybnosti. Oběžné dráhy by v takovém případě byly stále eliptické (první Keplerův zákon by platil), ale druhý Keplerův zákon (ekvivalent k zachování momentu hybnosti) by byl porušen.
duke
2014-12-18 18:04:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Trajektorie oběžné dráhy Země je formována nejen gravitací Slunce. Oběžnou dráhu Země mění také různé zdroje gravitace, například střed naší galaxie. Proto to není úplně kulaté.

To znamená, že druhé ohniska eliptické oběžné dráhy (z nichž jedno je slunce), o nichž psal Kepler, jsou směrem ke středu Mléčné dráhy.
Přesně toto je dobré vysvětlení tohoto jevu: http://www.astro.washington.edu/users/smith/Astro150/Tutorials/Kepler/
@duke Jak mohou být druhá ohniska středem galaxie?
@Yashbhatt Neřekl jsem, že je, nemůže být. Faktem však je, že střed Mléčné dráhy má zásadní vliv na umístění druhých ohnisek.
-1. Tato odpověď je nesprávná.
Navrhuji, abyste vypočítali (stačí odhad řádu) gravitačního vlivu galaktického jádra na Zemi ve vztahu k vlivu Slunce. Myslím, že zjistíte, že vliv galaktického jádra je zanedbatelný ve srovnání se Sluncem nebo dokonce s jinými planetami. Oběžná dráha Země by mohla být spíše eliptická než kruhová, a to i při absenci jakýchkoli jiných těles než Země a Slunce; vnější vlivy nejsou nutné k vysvětlení výstřednosti. -1. (A váš odkaz neříká nic o vlivu Mléčné dráhy.)
Hmm. Aktuálně jsme blízko perihelionu (který bude 4. ledna) a Slunce je ve Střelci nebo v jeho blízkosti, což je ve směru galaktického jádra. Druhé ohnisko oběžné dráhy Země kolem Slunce * je tedy * ve směru galaktického jádra. Věřím, že je to čistě náhodná. Můžete ukázat, že to tak není? (Stejný účinek by měl platit i pro ostatní planety.)


Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 3.0, pod kterou je distribuován.
Loading...