ABC of Astronomy - E Is for Ecliptic

• April 25, 2024

For omkring fem milliarder år siden var solen en svimmel ung ting. Det drejede om sin akse, og en enorm støvet disk drejede rundt om den. Planeterne, måner, asteroider og andre objekter dannet af diskmaterialet. Selvom disken ikke længere findes, er flyet, som det besatte, stadig markeret af kredsløb fra solsystemets kroppe. Det kaldes ekliptisk plan. Banerne er ikke cirkulære, de er noget knuste cirkler kendt som ellipser. Det excentricitet af en bane fortæller os, hvordan dens form er knust.

Ekliptikken
Når Jorden rejser rundt Solen hvert år, ser vi Solens position ændre sig på baggrund af faste stjerner. Stien, som det ser ud til, kaldes ekliptikken. Konstellationerne, der ligger langs denne sti, tjente som en slags kalender og var af religiøs betydning for gamle folk. Det er stjernetegnene.

I stedet for bare at tænke på ekliptikken som en sti, prøv at forestille dig den som en plan overflade, et plan. Det ville strække sig fra solen ud i solsystemet. Planeterne kredser rundt på det ekliptiske plan. De otte planeter er stort set i det samme plan. Imidlertid vippes Plutos bane til ekliptikken med 17 grader.

Så ekliptikken er, hvor planeterne er, og det er midtlinjen i stjernetegn. Men hvorfor kaldes det ekliptikken? Det er fordi det er relateret til formørkelser. Selvom månen også er på ekliptikken, er dens bane let vippet - ca. 5 grader - til Jordens bane. Der er to punkter, hvor kredsløbene krydser, og disse kaldes knuder. Hvis der er en ny måne eller en fuldmåne, når månen befinder sig i en knude, er solen, jorden og månen oprettet for en formørkelse.

Ellipse
I århundreder antog folk, at baner var cirkulære, og at Jorden var i centrum af kosmos. Cirkler og kugler, der var perfekte former, var et træk ved himlen og en kontrast til vores ufuldkommen jord. Faktisk er planetariske kredsløb i solsystemet tæt nok til at være cirkulære, at det kræver en masse omhyggelig observation og måling for at opdage, at de ikke er det.

Hvis du antager, at banerne er cirkulære, vil forudsigelser om planetbevægelse imidlertid ikke være nøjagtige, og heller ikke prognoser for begivenheder som en transit af Venus. For at få modellen til at passe til observationerne fik Ptolemaios (90-168) planeterne til at bevæge sig på et kompliceret cirkelsystem. Det fungerede faktisk ret godt med hensyn til forudsigelse, men over en lang periode blev fejlene mærkbare.

Der var en vis forbedring, da Copernicus satte Solen i midten af ​​systemet. Alligevel var det stadig ikke nøjagtigt, fordi Copernicus holdt de cirkulære baner. Gennembruddet kom med arbejdet af Johannes Kepler (1571-1630). Kepler, som var en matematiker, brugte de grundige observationer over en periode af år af Tycho Brahe (1546-1601) for at give mening om planetariske bevægelser. Det var først, da han fik ideen om, at banerne måske ikke var cirkulære, at han var i stand til at gøre teori og observation match.

Kepler fandt, at banerne var ellipser. Dette stemte overens med Brahe's data, og Kepler var i stand til at beskrive dem matematisk.

En ellipse er en klemt cirkel, der kaldes to kontaktpunkter foci. Med hensyn til solsystemet er planets baner ellipser, og solen er i et fokus. En cirkel er et specielt tilfælde af en ellipse, hvor begge fokus er på samme sted.

excentricitet
Eksentricitet er et udtryk, der fortæller os, hvor afrundet en ellipse er, på en skala fra 0 til 1. En cirkel har en excentricitet på 0 (e = 0). En ellipse kan ikke have en excentricitet på 1, men en meget lang smal ellipse kan være tæt på 1. Solsystemets planeter har ikke meget excentriske bane. Venus har den mest afrundede bane med e = 0,0068. Dværgplaneten Pluto har den mest excentriske bane (e = 0.2488), og som vi så i et tidligere diagram, er dens bane også vippet med hensyn til ekliptikken. Det er et træk ved mange af de fjerneste objekter, at de har excentriske og vippede bane.

Video Instruktioner: History of Astronomy Part 1: The Celestial Sphere and Early Observations (April 2024).