We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Merkür ve Venüs'ün güneşe çok yakın oldukları için uyduları olmadığı teorisi var.
Simülasyonlara dayalı olarak uyduların var olma eğiliminde olduğu teorik bir mesafe var mı?
Kısa cevap:
Bir paletin yıldızının yörüngesinde nasıl dönebileceği ve etrafında bir ay yörüngesi tutabileceği konusunda bir iç sınır vardır. Ama nasıl hesaplayacağımı bilmiyorum. Bildiğim kadarıyla bir gezegenin yıldızından ne kadar uzakta olabileceği ve uyduları olabileceği konusunda bir dış sınır yok. Yıldızlararası uzayda, bir yıldızdan çok uzakta bulunan haydut bir gezegenin uyduları olabilir.
Uzun cevap:
Bir yıldızın yörüngesinde dönen her gezegenin, herhangi bir uydunun yörüngede olması gereken bir iç ve dış mesafesi vardır.
İç mesafe kısmen belirli ayın özelliklerine bağlıdır. Buna Roche yarıçapı veya Roche limiti denir. Yıldız, gezegen veya ay gibi, daha büyük bir cismin Roche limiti ile geçen, çoğunlukla yerçekimi ile bir arada tutulan herhangi bir cisim, gelgit kuvvetleri tarafından parçalanacaktır. Roch ortadan kaldırılması, iki cismin göreceli yoğunluklarına ve daha küçük nesnenin katı mı yoksa sıvı mı olduğuna bağlıdır.
Gezegeninin Roche sınırı içindeyse daha küçük nesnelerden ay oluşamaz, gezegeninin Roche sınırı içindeyse ay parçalanır. Bu nedenle, gezegenlerinin Roche sınırları içinde hiçbir uydu olmamalıdır.
Astronomik cisimlerin Roche sınırlarını hesaplamak için formüller şu adreste bulunabilir:
https://en.wikipedia.org/wiki/Roche_limit[1]
Bir ayın bir gezegenin yörüngesinde dönebileceği dış sınıra Tepe yarıçapı veya Tepe küresi denir. Tepe küresinin boyutu, gezegenin ve yıldızının kütlelerine ve aralarındaki mesafeye bağlıdır, çünkü yıldızın yerçekimi gezegene göre ne kadar güçlüyse, gezegenin Tepe küresi o kadar küçük olacaktır.
Bir nesnenin Tepe Küresini hesaplamak için formüller vardır:
https://en.wikipedia.org/wiki/Hill_sphere[2]
Bununla birlikte, bir Hill küresinin dış kısımlarında yörüngede dönen bir ayın, uzun astronomik süreler boyunca sabit bir yörüngeye sahip olmayacağı ortaya çıktı.
Tepe küresi yalnızca bir tahmindir ve diğer kuvvetler (radyasyon basıncı veya Yarkovsky etkisi gibi) sonunda bir nesneyi kürenin dışına çıkarabilir. Bu üçüncü nesne aynı zamanda, kendi yerçekimi nedeniyle hiçbir ek komplikasyona neden olmayacak kadar küçük bir kütleye sahip olmalıdır. Ayrıntılı sayısal hesaplamalar, Hill küresindeki veya hemen içindeki yörüngelerin uzun vadede sabit olmadığını göstermektedir; Görünüşe göre kararlı uydu yörüngeleri, Hill yarıçapının yalnızca 1/2 ila 1/3'ü arasında var. Birincilden çok uzaktaki geriye dönük yörüngeler için kararlılık bölgesi, birincilden büyük bir mesafedeki ilerleyen yörüngeler için bölgeden daha büyüktür. Bunun Jüpiter'in etrafındaki geri giden uyduların baskınlığını açıkladığı düşünülüyordu; bununla birlikte, Satürn'ün geri giden/ilerleyen ayların daha dengeli bir karışımı vardır, bu nedenle nedenler daha karmaşıktır.3
https://en.wikipedia.org/wiki/Hill_sphere#True_region_of_stability[3]
Dünya'nın Tepe küresi yaklaşık 1.500.000 kilometreye kadar uzanır, bu nedenle Dünya çevresindeki gerçekten kararlı yörüngelerin bölgesi Dünya'dan yalnızca yaklaşık 500.000 ila 750.000 kilometreye kadar uzanır.
Dünya için Roche limiti, katı nesneler için 1.49 yarıçap ve sıvı nesneler için 2.88 yarıçaptır. Dünya'nın yarıçapı 6.371 kilometre olduğundan, rijit nesneler için Roche sınırı 9.492.79 kilometre ve sıvı nesneler için 18.348.48 Kilometredir.
Bir gezegen ne kadar büyük ve kütleliyse, Roche sınırının ve Hill küresinin yarıçapı o kadar büyük olacaktır. Bir gezegen yıldızından ne kadar uzaksa, Hill küresinin yarıçapı o kadar büyük olur.
Merkür ve Venüs Dünya'dan daha az kütlelidir ve bu nedenle Roche limitleri daha küçüktür, bu da yakın uyduları yok etmemek için iyidir… Güneş'e Dünya'dan daha yakındırlar, dolayısıyla Güneş'in yerçekimi yörüngelerinde daha güçlüdür ve çünkü onlar yörüngelerinde daha güçlüdürler. Dünya'dan daha az kütlelidirler, kütleleri ve Güneş'e olan uzaklıkları birleşerek YÜKSEK kürelerini Dünya'nınkinden çok daha küçük yapar, bu da uyduları tutmak için kötüdür.
Merkür'ün Tepe küresi yalnızca 175.300 kilometrelik bir yarıçapa sahiptir, bu nedenle gerçek istikrar bölgesinin yalnızca 58.432 ila 87.650 kilometrelik bir dış kenarı olmalıdır.
Venüs'ün Tepe Spere'si 1.004.200 kilometredir, bu nedenle gerçek istikrar bölgesi, Merkür'ünkinden çok daha büyük, ancak Dünya'nınkinden daha küçük olan sadece 334.733,3 ila 502.100 kilometre arasında bir dış kenara sahip olmalıdır.
Ancak Merkür ve Venüs'ün uyduları olmasıyla ilgili başka sorunlar da var. Gezegenin etrafındaki bir ayın yörüngesi, ay gezegene yaklaştıkça veya uzaklaştıkça zamanla değişecektir. Dolayısıyla bir ay, Roche sınırı ile gezegeninin Hill küresi arasında başlarsa, kararlı yörüngelerin mümkün olduğu bölgenin dışına çıkabilir.
Bir gezegen ve uydusu birlikte oluşursa, ayın ilerleyen bir yörüngesi olacaktır. Güneş Sistemi'ndeki nesnelerin çoğu, güneşin yörüngesinde döndükleri yönde dönerler ve buna prograd yörünge denir. Gezegeniyle birlikte bir ay oluşursa, normal ay denilen şey, gezegenin döndüğü yönde gezegenin yörüngesinde dönecek ve bu da gezegene göre ilerleyecektir. Çoğu gezegen yörüngelerine göre ilerleme yönünde döndüklerinden, gezegenleriyle oluşan düzenli uyduların çoğu bitkinin Güneş etrafındaki yörüngesine göre ilerleme yönünde yörüngede döner.
Gezegenler ayrıca geçen nesneleri yakalayabilir ve onları uyduları yapabilir. Yakalama işlemi, ya ilerlemeli bir yörüngeye ya da ters yönde bir yörüngeye, geriye dönük bir yörüngeye neden olabilir. Güneş Sisteminde, bazıları prograd e-yörüngeleri ve bazıları retrograd yörüngeleri olan bir dizi yakalanmış ay vardır.
Tüm retrograd uydular bir dereceye kadar gelgit yavaşlaması yaşar. Güneş Sistemi'nde bu etkinin göz ardı edilemeyecek tek uydusu Neptün'ün uydusu Triton'dur. Diğer tüm retrograd uydular uzak yörüngelerdedir ve onlarla gezegen arasındaki gelgit kuvvetleri ihmal edilebilir düzeydedir.
https://en.wikipedia.org/wiki/Retrograde_and_prograde_motion#Natural_satellites_and_rings[4]
Triton'un Neptün çevresindeki devrimi, eksantrikliği neredeyse sıfır olan neredeyse mükemmel bir daire haline geldi. Tek başına gelgitlerden kaynaklanan viskoelastik sönümlemenin, sistemin başlangıcından bu yana Triton'un yörüngesini dairesel hale getirebileceği düşünülmemektedir ve ilerleyen bir enkaz diskinden gelen gaz sürüklenmesinin önemli bir rol oynamış olması muhtemeldir.4 Gelgit etkileşimleri ayrıca Triton'un yörüngesine neden olur, Neptün'e, Ay'ın Dünya'ya olduğundan daha yakın olan, yavaş yavaş daha da çürümek için; tahminler bundan 3,6 milyar yıl sonra Triton'un Neptün'ün Roche limitini geçeceği yönünde.[25] Bu, ya Neptün'ün atmosferiyle bir çarpışma ya da Triton'un parçalanmasıyla sonuçlanacak ve Satürn'ün çevresinde bulunana benzer yeni bir halka sistemi oluşturacaktır.[25]
https://en.wikipedia.org/wiki/Triton_(moon)#Orbit_and_rotation[5]
Dolayısıyla, Merkür veya Venüs, kendi dönüşlerine geri giden bir yörüngede bir ayı yakalarsa, o ay yavaş yavaş Roche sınırına iner ve milyonlarca veya milyarlarca yıl sonra yok olur.
Gezegenleri etrafında ilerleyen yörüngelerdeki aylar ya gezegenlerden uzaklaşacak ya da gezegenlerine doğru hareket edecek.
Bir ay, senkron yörünge seviyesinin üzerinde ilerleyen bir yörüngedeyse, gelgit ivmesi nedeniyle gezegenden uzaklaşacaktır. Böylece, milyonlarca, milyarlarca veya muhtemelen trilyonlarca yıl sonra, gezegenin Hill küresinin dışına çıkabilir ve yıldızlarının etrafında yörüngeye girebilir. Ayların MO'ları, Güneş Sistemi'nin gezegenlerinin eşzamanlı yörüngelerinden daha uzak yörüngesidir ve bu nedenle onları yavaş yavaş gerileyen bir form oluşturur.
https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_acceleration#Other_cases_of_tidal_acceleration[6]
Bazı uydular, gezegenlerini eşzamanlı yörünge seviyesinin altında yörüngede döndürürler. Yörünge periyotları gezegenin bir gününden daha azdır. Bu uydular gelgit yavaşlaması yaşar ve yavaş yavaş gezegenlerine doğru içe doğru spiraller çizer, sonunda gezegenlerinin Roche sınırlarına ulaşır ve parçalanır.
https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_acceleration#Tidal_deceleration[7]
Merkür ve Venüs'ün yıldız günleri, uzak yıldızlara göre 360 derece dönmeleri için geçen süre sırasıyla 58.646 Dünya günü ve 243.0226 Dünya günüdür. Bu nedenle, eşzamanlı yörüngelerde Merkür ve Venüs'ün yörüngesinde dönen herhangi bir uydu, gezegenlerinden çok uzakta yörüngede dönecektir.
Merkür ve Venüs'ün uyduları olmadığına inanılıyor, çünkü herhangi bir varsayımsal uydu, her iki gezegenin de çok yavaş dönüş hızları nedeniyle uzun zaman önce yavaşlamaya maruz kalacak ve gezegenlere çarpacaktı; ayrıca Venüs'ün retrograd dönüşü de vardır.
https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_acceleration#Tidal_deceleration[7]
Uzun bir süre boyunca gökbilimciler, Merkür'ün ve muhtemelen Venüs'ün, dönme periyotları yörünge periyotlarına eşit olacak şekilde gelgit olarak Güneş'e kilitlendiğine, böylece bir günün bir yıla eşit olacağına ve gezegenin bir tarafının her zaman Güneş'e ve her zaman Güneş'e bakacağına inanıyorlardı. diğer taraf her zaman Güneş'ten uzaklaşır. Buna 1:1 rezonans denir. Artık Merkür ve Venüs'ün 1:1 rezonansa sahip olmadığı biliniyor, ancak dönme süreleri 87.97 Dünya günü ve 224.7 Dünya günü yıllarına kıyasla çok uzun.
Bir yıldızın yerçekimi bir gezegenin yörüngesinde çok güçlü olduğunda - bu, yıldızın kütlesine ve gezegenin yıldızdan yörünge mesafesine bağlıdır - o gezegen, ya 1 ile gelgit olarak Yıldız'a kilitlenir: 1 rezonans veya basit tamsayılarla rezonans, örneğin Merkür gezegeninin 3:2 rezonansı - Merkür iki Merkür yılında üç kez döner - veya başka bir basit rezonans.
Yani bir gezegen yıldızının yerçekimi kuyusunda çok derinse, gezegenin dönüşü çok yavaşlayacak ve gezegenin eşzamanlı yörüngesi gezegenden çok uzakta, muhtemelen Hill küresinin ötesinde olacaktır. Böylece Hill küresinin dışındaki bir ay uzayda kaybolacak ve eşzamanlı yörüngenin altındaki bir ay çürüyen bir yörüngeye sahip olacak ve sonunda gezegenin roche sınırına ulaşacaktı.
Dolayısıyla bir yıldızın kütlesi biliniyorsa, bir gezegenin gününün büyük ölçüde yavaşlayacağı ve bu nedenle uydusunu/aylarını tutmasını zorlaştıracağı veya imkansız hale getireceği mesafe hesaplanabilir.
Ve elbette, yıldızlarına yakın yörüngede dönen gezegenlerin daha kısa yılları, herhangi bir potansiyel uydu için başka bir sorundur.
Tepe kararlılığı ile uyumlu bir uydunun mümkün olan en uzun gün uzunluğunun yaklaşık P∗p/9 olduğu, P∗p'nin gezegenin yıldız etrafındaki yörünge periyodu olduğu gösterilmiştir (Kipping 2009a)
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1209/1209.5323.pdf[8]
Ve kaynak şu şekilde verilmiştir:
https://academic.oup.com/mnras/article/392/1/181/1071655[9]
Dolayısıyla bu, ayın yörüngesi, gezegenin yıldızın etrafındaki yörünge periyodunun dokuzda birinden (0.111111) daha az olmadıkça, bir uydunun gezegenleri etrafında sabit bir yörüngeye sahip olamayacağını iddia ediyor.
Bir yıldızın kütlesi ne kadar büyükse, onu belirli bir mesafeden yönlendiren bir ışık yılı o kadar kısa olacaktır, çünkü yıldızın artan yerçekimi, gezegenin yörüngede kalabilmek için daha hızlı yörüngeye oturması gerektiği anlamına gelir. Bir gezegen bir yıldıza ne kadar yakın yörüngede dönerse, bu mesafedeki daha güçlü yerçekimi nedeniyle yörüngesi o kadar hızlı dönecek ve yılı o kadar kısa olacaktır.
Yani bir gezegenin yörüngesi yıldıza ne kadar yakınsa ve yıldız ne kadar büyükse, gezegenin yılı o kadar kısa olacaktır.
Bir ana dizi yıldızının yörüngesinde dönen bilinen herhangi bir ötegezegenin en kısa yörünge periyodu veya yılı, bence, sadece 4.31 saat uzunluğunda olan K2-137b'dir.
https://academic.oup.com/mnras/article/474/4/5523/4604789[10]
Dolayısıyla, K2-137b uydusunun etrafında sabit bir yörüngesi varsa, bu yörünge muhtemelen yaklaşık 0.4788 saatten daha kısa olmalıdır. Bu, K2-137b'nin Roche sınırının çok altında ve muhtemelen K2-137b yüzeyinin çok altında olmalıdır.
Bu nedenle, bir gezegenin belirli bir kütleye sahip bir yıldıza ne kadar yaklaşabileceğini ve yine de bir ayı tutabileceğini gösteren bir formül oluşturmak mümkün olmalıdır.
Elbette uydusu olan bir gezegenin yıldızından ne kadar uzaklaşabileceğinin bir dış sınırı yoktur.
.
Ayların iç sınırını belirleyen birkaç faktör vardır. Belki de en basiti, gezegenin yerçekiminin güneşinkilere hakim olduğu gezegenin etrafındaki bölge olan Hill küresinin içinde kalması gerektiğidir. Gezegenin yörüngesinin yarı ana ekseni varsa $a$ ve eksantriklik $e$ ayın yörüngede kalabileceği en uzak nokta $$r_H yaklaşık a(1-e)sqrt[3]{frac{m}{3M}}$$ nerede $m$ gezegen kütlesi ve $M$ güneş kütlesi.
Bir uydunun bir gezegenin yörüngesinde dönebileceği en yakın nokta Roche sınırıdır. $$r_R = r_msqrt[3]{frac{2m}{m_m}}$$ nerede $r_m$ ve $m_m$ ayın yarıçapı ve kütlesidir. eşitleme $r_H=r_R$ ve varsayarak $e=0$ minimum almak için $a$ bir ayın mümkün olduğu yerde verir $$ a_{min}= r_msqrt[3]{frac{6M}{m_m}}.$$
ile bir Ay için $r_m=1737.4$ km ve $M/m_m=27090711$ (örneğin ayımız), bu 0,006 AU (948,179 km), 1,36 güneş yarıçapı! Bu, güneşe göre Dünya büyüklüğünde bir gezegen için hala Roche sınırının biraz dışında.
(Domingos, Winter & Yokoyama 2006) Aylara uygulanan tam üç cisim problemi için daha dikkatli bir tahmin için (Donnison 2010) kaba sınırları buldu. $a_{krit}yaklaşık 0,4895(1-1.0305e_{gezegen}-0.2738e_{sat})r_H$ prograd uydular için ve retrograd uydular için bu sınırın yaklaşık iki katı.)
Ancak bu şunu gösterirken prensip olarak yıldızlara çok yakın uydularınız olabilir, pratikte bunlar olmayacak.
En belirgin sorun, çok yakın gezegenlerin gelgit olarak güneşe kilitlenmesi ve gezegenin gelgit deformasyonu yoluyla yörünge enerjisini dağıtacağı için ayı içe doğru sarmal yapacak olmasıdır. Etki, daha ağır uydular için daha büyük hale gelir. (Barnes & O'Brien 2002) 1 Jüpiter kütleli bir gezegenin etrafındaki 4.6 Gy eski sistemde aşağıdaki izin verilen bölgeyi hesaplar: Eğri ölçeklenir $m_m propto a^{13/2} m^{8/3}r^{-5}$; Dünya benzeri bir birincil için karşılık gelen kütleler Jüpiter durumunun %2,7'si olmalıdır (gezegenlerin farklı gelgit özellikleri bu tahmini biraz tehlikeli yapsa da).
Yarkovsky etkisi gibi güneşe yakın küçük cisimler için başka istikrarsızlaştırıcı faktörler de var. Bu nedenle, küçük bir ay güneşe yakın olabilirken, muhtemelen orada uzun süre kalmayacak.
Karşıt soru, eğer uyduları tutan gezegenlerin bir dış sınırı varsa, muhtemelen olumsuz yanıtlanabilir. Açıkça, dışarı çıktıkça daha az ve daha az rahatsızlık vardır ve tek sorun, bir gezegenin bir uyduyu bir araya getirebilmesi veya yakalayabilmesidir. Trans-Neptün nesnelerinin etrafındaki uyduların ortak varlığı göz önüne alındığında, bu oldukça yaygın görünüyor.
Güneş'ten hangi uzaklıkta gezegen uyduları var olabilir? - Astronomi
Johaness Kepler (1571-1630 CE yaşadı) Tycho Brahe tarafından Tycho'nun yer merkezli evren versiyonunun matematiksel ayrıntılarını çözmek için işe alındı. Kepler dindar bir bireyciydi. Roma Katolik Kilisesi veya Lutherans ile birlikte gitmedi. Ateşli bir mistik neoplatonik inancı vardı. Mevcut en iyi gözlemsel verilerle çalışmak istedi çünkü en zarif, matematiksel olarak uyumlu teorilerin bile gerçekle eşleşmesi gerektiğini hissetti. Kepler, Tanrı'nın evrendeki planını keşfetmeye çalışmak için Tanrı'ya olan inancı tarafından motive edildi - "Tanrı'nın zihnini okumak". Kepler, matematiğin Tanrı'nın dili olduğu yönündeki Yunan görüşünü paylaştı. Önceki tüm modellerin yanlış olduğunu biliyordu, bu nedenle diğer bilim adamlarının henüz “Tanrı'nın zihnini okumadıklarına” inanıyordu.
Sonsuz sayıda model mümkün olduğundan (bkz. enstrümantalizm yukarıda), başlangıç noktası olarak birini seçmek zorundaydı. Tycho tarafından Tycho'nun yer merkezli modeli üzerinde çalışmak üzere işe alınmasına rağmen, Kepler ne Tycho'nun modeline ne de Ptolemy'nin modeline inanmıyordu (Ptolemy'nin modelinin matematiksel olarak çirkin olduğunu düşünüyordu). Neoplatonik inancı, işvereninin modeli yerine Kopernik'in güneş merkezli modelini seçmesine neden oldu.
Kepler, Copernicus'un modelini düzeltmeye çalıştı. Yıllarca süren başarısızlıktan sonra, sonunda devrimci bir fikre büyük bir isteksizlikle ikna oldu: Tanrı, çemberden farklı bir matematiksel şekil kullanıyor. Bu fikir, 2000 yıllık Pisagor'un mükemmel şeklin bir daire olduğu paradigmasına aykırıydı! Kepler, gezegen yörüngelerinin daire olmadığına kendini ikna etmekte zorlandı ve büyük bilim adamı Galileo da dahil olmak üzere çağdaşları Kepler'in vardığı sonuca katılmadı. o keşfetti gezegen yörüngeleri, bir odakta Güneş bulunan elipslerdir. Bu şimdi olarak bilinir Kepler'in 1. yasası.
Bir elips, bir kağıda iki başparmak raptiyesi delinerek, bir ipi çivilerin etrafına dolayarak, ipi bir kalemle gererek ve ipi gergin tutarken kalemi çivilerin etrafında hareket ettirerek çizilebilen ezilmiş bir dairedir. İzlenen şekil bir elipstir ve parmak uçları elipsin iki odağındadır. Oval bir şekil (bir yumurta gibi) bir elips değildir: bir oval sadece bir uçta incelir, ancak bir elips her iki uçta da incelir (Kepler oval şekilleri denemişti ama işe yaramadığını gördü).
- Ana eksen--- bir elipsin en uzun boyutunun uzunluğu.
- Yarı büyük eksen---ana eksenin yarısı ve elipsin merkezinden elipsin bir ucuna kadar olan mesafeye eşittir. Aynı zamanda bir gezegenin bir odakta Güneş'ten ortalama mesafesidir.
- küçük eksen--- bir elipsin en kısa boyutunun uzunluğu.
- Günberi---Güneş'e en yakın olan bir gezegenin yörüngesini işaret edin. Ana eksen üzerindedir.
- günöte---Güneş'ten en uzak olan bir gezegen yörüngesini işaret edin. Günberi noktasının tam karşısında ana eksen üzerindedir. Günöte + günberi = ana eksen. O halde yarı ana eksen, günötesi ve günberi mesafelerinin ortalamasıdır.
- Odaklanmak--- elips üzerindeki herhangi bir nokta ile arasındaki mesafe + diğer odak ile elips üzerindeki aynı nokta arasındaki mesafe her zaman aynı değerde olacak şekilde ana eksen boyunca iki özel noktadan biri. Güneş iki odaktan birindedir (diğerinde hiçbir şey yoktur). Güneş yörüngenin merkezinde DEĞİLDİR!
Gezegen yörüngelerinin küçük eksantriklikleri (neredeyse dairesel yörüngeler) vardır, bu nedenle Kepler'den önceki gökbilimciler yörüngelerin tam olarak dairesel olduğunu düşündüler. Yörünge şeklindeki bu küçük hata, birkaç yüz yıl sonra gezegen konumlarında büyük bir hataya dönüşmüştür. Yörüngelerin eliptik karakterini yalnızca çok doğru ve kesin gözlemler gösterebilir. Tycho'nun gözlemleri, bu nedenle, Kepler'in keşfinde kilit bir rol oynadı ve evreni anlamamızdaki temel bir atılımın bir örneği, ancak evrenin büyük ölçüde geliştirilmiş gözlemleriyle mümkün.
Kuyruklu yıldız yörüngelerinin çoğu büyük eksantrikliklere sahiptir (bazıları o kadar eksantriktir ki, günberi 1 AU'dan daha az iken günötesi 100.000 AU civarındadır!). Yukarıdaki şekil, bir elipsin şeklinin cisme nasıl bağlı olduğunu göstermektedir. yarı büyük eksen ve eksantriklik. Şekilde elipslerin eksantrikliği sol üstten sol alta doğru saat yönünün tersine artar, ancak yarı ana eksen aynı kalır. Her yörünge için Güneş'in nerede olduğuna dikkat edin. Eksantriklik arttıkça, Güneş'in konumu eliptik yörüngenin bir tarafına daha yakındır, ancak yarı ana eksen aynı kalır.
Gezegenlerin (özellikle Mars'ın) yıldızlar arasındaki hareketini açıklamak için Kepler, gezegenlerin Güneş'in etrafında değişken bir hızla hareket etmesi gerektiğini buldu. Gezegen günberiye yakınken, günberiye yakınken hızlı hareket eder, yavaş hareket eder. Bu, Pisagor'un tek biçimli hareket paradigmasından bir başka kopuştu! Kepler, gezegen yörüngelerinin başka bir kuralını keşfetti: gezegen ve Güneş arasındaki bir çizgi eşit zamanlarda eşit alanları süpürür. Bu şimdi olarak bilinir Kepler'in 2. yasası.
Daha sonra, bilim adamları bunun korumanın bir sonucu olduğunu buldular. açısal momentum. Bir gezegenin açısal momentumu, sahip olduğu yörünge hareketi miktarının bir ölçüsüdür ve gezegen Güneş'in etrafında dönerken DEĞİŞMEZ. (Gezegen kütlesi) × (gezegenin enine hızı) × (Güneş'ten uzaklığı) ile eşittir. Enine hız, gezegen ile Güneş arasındaki çizgiye dik yönde olan gezegenin yörünge hızının miktarıdır. Mesafe azalırsa, mesafe artarsa telafi etmek için hız artmalıdır, ardından hız düşer (bir gezegenin kütlesi değişmez).
Son olarak, birkaç yıl daha hesapladıktan sonra, Kepler bir gezegenin Güneş'ten uzaklığı ile Güneş'in yörüngesinin ne kadar sürdüğünü (gezegenin yıldız dönemi) ilişkilendiren basit ve zarif bir denklem buldu. (Bir gezegenin yıldız periyodu/başka bir gezegenin yıldız periyodu) 2 = (bir gezegenin Güneş'e olan ortalama mesafesi/başka bir gezegenin Güneş'e olan ortalama mesafesi) 3 . Yarı ana eksenin Güneş'ten ortalama uzaklık olduğunu hatırlayın (günberi ve günötesinin ortalaması). Gezegenleri Dünya ile karşılaştırırsanız (yörünge süresi = 1 yıl ve mesafe = 1 A.U. ile), o zaman çok basit bir ilişki elde edersiniz: (bir gezegenin yıl cinsinden yıldız dönemi) 2 = (Yörüngesinin A.U. cinsinden yarı ana ekseni) 3 . Bu şimdi olarak bilinir Kepler'in 3. yasası. Matematik inceleme ekinde üsler ve kareköklerin bir incelemesi mevcuttur.
Örneğin, Mars'ın yörüngesinin yarı ana ekseni 1.52 A.U., yani 1.52 3 = 3.51 ve bu da 1.87 2'ye eşittir. 1.87 sayısı, Mars'ın Güneş'in etrafında dönmesi için geçen yıl sayısıdır. Bu basit matematiksel denklem, tarih boyunca tüm gözlemleri açıkladı ve Kepler'e güneş merkezli sistemin gerçek olduğunu kanıtladı. Aslında ilk iki yasa yeterliydi, ancak üçüncü yasa Isaac Newton için çok önemliydi ve bugün birçok farklı türdeki gök cismi kütlelerini belirlemek için kullanılıyor. Kepler'in üçüncü yasasının astronomide birçok kullanımı var! Kepler bu yasaları gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketleri için türetmesine rağmen, başka herhangi bir nesnenin etrafında dönen herhangi bir nesne için doğru oldukları bulundu. Bu kuralların temel doğası ve geniş uygulanabilirlikleri, doğa “yasaları” olarak kabul edilmelerinin nedenidir.
Kepler'in Üçüncü Yasası hakkında son bir not: Yarı ana eksen (mesafe) için farklı sayılar eklediğinizde, karşılık gelen yörünge periyodu (zaman) sayısının karşılık gelen mesafe sayısından daha hızlı büyüdüğünü göreceksiniz. Yarı ana eksende iki kat daha büyük bir yörüngenin yörünge periyodu olacaktır. daha fazla iki kat daha uzun bir yörünge, mesafe olarak üç kat daha büyük bir yörünge periyoduna sahip olacaktır. daha fazla üç kat daha uzun, vb. Bu, hesaplamanızın "anlamlı" olup olmadığını, yani mesafe ve süre için doğru üs güçlerini girip girmediğinizi kontrol etmek için kullanabileceğiniz kullanışlı bir başparmak kuralıdır: mesafenin küpü alınırken periyodun karesi alınır.
Kepler'in 3 yasasının bir animasyonunu göstermek için resmi seçin.
Web'de Kepler yasaları için güzel bir java uygulaması mevcuttur (başka bir pencerede görüntülemek için bağlantıyı seçin).
UNL Astronomi Eğitimi programının Gezegensel Yörünge Simülatörü gezegen yörüngeleri üzerindeki etkilerini anlamak için Kepler yasalarındaki çeşitli parametreleri manipüle etmenize olanak tanır (bağlantı yeni bir pencerede görünecektir).
Etkileşimli Güneş Sistemi. Küçük ve eğlenceli bir çevrimiçi oyunda 20 büyük gezegen ve ay.
Düzenlenebilir gezegenler ve bu oyuna dahil olan nesneler:
Merkür, Venüs, Dünya, Ay, Mars, Deimos, Phobos, Asteroit halkası, Jüpiter, Ganymede, Callisto,
Io, Europa, Satürn, Titan, Uranüs, Neptün, Triton, Pluto ve Sedna.
Düzenlenebilir olmayan aylar ve içerdiği nesneler şunlardır:
Ceres, Enceladus, Rhea, Lapetus, Dione, Mimas, Titania, Oberon, Umbriel, Ariel, Miranda, Charon ve Haumeia.
Oyuna eklenen en son uzay nesnesi:
İşte evimizin güneş sistemi. Merkezde, esas olarak hidrojen ve helyumdan oluşan kırmızı bir cüce yıldız olan Güneş var. Oort Bulutunda çok sayıda nesne bulunduğundan, güneşin etrafında dönen gezegenlerin sayısı değişkendir. 8 kayda değer gezegen, bir çift cüce gezegen Pluto, Oort Bulutundan bir aday, Asteroid Ring'den bir aday ve Güneş Sistemi'nin dış alanlarından bir büyük küçük gezegen - Sedna. Yani bu oyunda bilinmesi gereken 12 gezegen var.
1. Güneşe en yakın olanı Merkür'dür. 88 Dünya gününe eşit olan tüm gezegenlerin en kısa yılına sahiptir. Ancak kendi dönüşü çok yavaştır. Merkür'ün kendi etrafında bir kez dönmesi 58 gün sürer. Başka bir deyişle, Merkür'de bir yıl orada da neredeyse bir gündür. Bu yavaş dönüş, başka bir ilginç olaya neden olur. Güneşe uzun süre bakmak, gezegenin bir tarafını çok sıcak, diğer tarafı ise gölgeli tarafı aşırı soğuk yapar. Merkür yoğun bir şekilde kraterlidir, bu da orada jeolojik aktivite olmadığı anlamına gelir. Yüzeye bir şey çarptığında, yara izi milyonlarca yıl kalır. Birçok kraterin adı verildi ve bazıları eğlenceli astronomi oyunu Mercury Craters ile keşfedilebilir.
2. İkinci gezegen Venüs'tür. Genellikle kırmızı renkle temsil edilir ve sevgiyle anılır. Güneş'e olan uzaklığı Dünya gibi neredeyse tatlı noktasındadır ve bu da onu yaşam için uygun hale getirir. Peki neden orada hayat yok? Peki, Venüs'ün yaşamı olabilir, ama kaçak bir sera etkisi nedeniyle yok oldu. Venüs'ün en tuhaf yanı, Güneş Sistemi'nde saat yönünde dönen tek gezegen olmasıdır. Bunun nedeni, dönüşünü değiştiren başka bir uzay nesnesi tarafından vurulabilir. Venüs ayrıca tüm gezegenlerin en uzun gününe sahiptir - 243 Dünya günü.
3. Üçüncü gezegen, ana gezegenimiz olan Dünya'dır. Güneş'ten uzaklığı, çok sıcak değil, çok soğuk değil, mevcut su ve demir çekirdek manyetik alanı (Güneş radyasyonuna karşı kalkan), onu karbon bazlı canlı formların gelişmesi için mükemmel bir yer yapar. Uzun vadede kaderi Venüs ile aynı olabilir, ancak bu milyon yıl içinde. Bizim medeniyetimiz sadece
10-20 000 yaşında ve sadece 2 000 yıl ileri. Dolayısıyla önümüzdeki 1000 yılda ne olacağı da ilginç. Dünya'nın da bir doğal uydusu vardır - Ay. Ay, bir yüzü her zaman Dünya'ya bakacak şekilde kendi etrafında döner. Yani buradan, her zaman sadece bir tarafı görüyoruz ve diğer tarafı Dünya'nın teleskopları için bir sır. Topuz oraya gönderilen uzay sondaları için değil. Ay da bizden çok uzaklaşıyor. Bir gün uzayda kaybolabiliriz. Bir teoriye göre, Ay, milyonlarca yıl önce başka bir nesne çarpışması tarafından parçalanan Dünya gövdesinin bir parçasıdır. Öyleyse Ay'ın doğumunun ilk günlerini hayal edin. Dünya yüzeyine ne kadar yakındı ve ne güzel bir manzara olurdu.
4. Dördüncü gezegen Mars'tır. Birçok folklorda bahsedilen ıssız turuncu gezegen. Atmosferi çok şiddetli olmadığı için en çok keşfedilen gezegenlerden biridir. İşte bazı Mars Görevleri ile eğlenceli bir astronomi oyunu. Orada o kum fırtınaları var, ama Io'nun yanardağlarına kıyasla hiçbir şey yok. Milyonlarca yıl sonra büyüyen güneşle tatlı noktanın değiştiği Mars, yaşamın doğumu için mantıklı bir adaydır. Ama şimdilik, sadece spekülasyonların ve keşiflerin nesnesi. Mars'ın 2 uydusu var. Ama onlar gezegen değil, yörüngesinde yakalanmış bazı kaya parçaları. İlki Deimos'tur. Muhtemelen kovandan ayrılmış asteroit kuşağının bir parçasıdır. Diğeri Phobos. Mars'ta bir gün geçirsek, Phobos'un gökyüzünden 3 kez geçtiğini görürüz.
5. İşte Asteroid Kuşağı. Bir gezegen olarak kabul edilmez ve Güneş Sistemi incelenirken genellikle ihmal edilir. Asteroit kuşağı, bir gezegenin doğal yoldan nasıl oluşamadığının canlı bir örneğidir. Bunun nedeninin Jüpiter'in devasa yerçekimi olduğuna inanılıyor. Asteroit halkasında dikkate değer bir cüce gezegen var - Ceres, gerçek bir yuvarlak şekle sahip en büyük gezegendir.
6. Beşinci gezegen Jüpiter'dir. Bir gaz devidir ve Güneş Sistemindeki en büyük gezegendir. Göründüğü gibi, gaz devleri esas olarak gazlardan oluşur. Ve sadece çekirdek kaya veya buzdan oluşur. Jüpiter de Dünya'daki yaşam için çok önemli bir rol oynamaktadır. Muazzam yerçekimi ile uzayda seyahat eden nesneleri kendine çeker ve diğer gezegenlere ulaşmasına izin vermez. Tüm gaz devleri gibi Jüpiter'in de çok sayıda uydusu var. Etrafında 67 nesne dönüyor ve bazıları Io, Europa, Ganymede ve Callisto gibi iyi gelişmiş gezegenler. Tüm Jüpiter uyduları ve bunlarla ilgili ilginç şeyler başka bir astronomi oyunu olan Jupiter Moons'da ayrılıyor.
7. Altıncı gezegen Satürn'dür. Etrafta hareket eden uzay nesnelerinin görünür halkasıyla ünlü bir başka gaz devi. Dünya'dan 24 kat daha büyük ve bazıları çok küçük olan 62 doğal uydusu var. En büyük uydularından biri, sistemdeki en büyük ikinci uydu olan Titan'dır. Ve tüm uydular Satürn Moons astronomi oyunu ile keşfedilebilir.
8. Yedinci gezegen Uranüs'tür. Dünya'dan 10 kat daha büyük, soluk mavi bir gaz devi. Uranüs'ün en tuhaf yanı, dönme ekseninin Güneş Sistemi düzlemine yaklaşık olarak paralel olmasıdır. Başka bir deyişle, kendi etrafında yukarıdan aşağıya gibi döner ve diğer gezegenler gibi sola - sağa değil. Uranüs'ün 27 doğal uydusu vardır. Bunlardan en dikkat çekeni Titania'dır. Ve tüm uydular Uranüs Uyduları astronomi oyunu ile keşfedilebilir.
9. Sekizinci gezegen Neptün'dür. Uranüs ile hemen hemen aynı büyüklükte bir okyanus mavisi gaz devi. Neptün'de bir yıl, 164 Dünya yılıdır. Bilinen 14 uydusu vardır, en dikkate değer olanı Triton'dur. Ve bu Heliosphere'in bittiği noktadır. Gezegenlerin geri kalanına Neptün ötesi nesneler denir ve Güneş'ten çok uzaktadırlar. Ayrıca yörüngeleri o kadar eliptiktir ki Oort Bulutunun içinde veya dışında görünebilirler. Yıldızlararası Uzay adı verilen bir aralıkta Güneş'in yörüngesinde yakalanırlar. Ve Neptün uyduları, Neptün Uyduları astronomi oyunu ile keşfedilebilir.
10. Dokuzuncu gezegen Plüton'dur. Son keşiflerin gösterdiği gibi, Plüton'un bir kardeş gezegen Charon'a sahip olduğu çift cüce gezegendir. Pluto ve Charon ikili bir sistem olarak kabul edilir çünkü yörüngelerinin ağırlık merkezi her iki cismin içinde yer almaz. Bu, Meet Pluto oyununda görüldüğü gibi, her ikisinin de birbirlerinin etrafında dönüyor gibi göründüğü anlamına gelir. Plüton'un 4 uydusu daha var - Styx, Nix, Kerberos ve Hydra.
11. Bu eğlenceli astronomi oyununda ele alınan onuncu gezegen, cüce gezegen Haumea'dır. Gezegen elips şeklindedir ve hatta 2 uydusu vardır - Hiiaka ve Namaka.
12. En uzak gezegen Sedna'dır. Güneş Sistemi'nin dış sınırlarında bulunan küçük bir cüce gezegendir. Bu gezegenin nereden geldiği veya nasıl oluştuğu hakkında hala çok az şey doğrulandı. Bu uzak uzay nesnelerinden bazıları, bazı gaz devlerinin uyduları da olabilir. Bazılarının bir yan döngüyü tamamlamak için 100 yıldan fazla sürmesi gerektiğinden, bir yörüngenin gerçekte nereye gittiğini görmek çok uzun yıllar alır. Sedna için, "she", 12.000 yıl boyunca güneşin etrafında bir kez dolaşıyor! Yani insan demir çağından modern zamanlara evrimleşirken bu gezegen bir döngüyü bile tamamlamadı.
Bu heyecan verici hikayenin tamamı Solar Puzzle oyununda kısa bir astronomi bilgisi uygulamasında, bol resimli ve az metinli olarak derlenmiştir.
Milyarlarca buz parçacığından oluşan halkalarıyla tanınan Satürn, güneşten 886,7 milyon mil ve Dünya'dan 550.9 milyon mil uzaklıktadır. 74.600 mil çapındadır ve onu güneş sistemindeki en büyük ikinci gezegen yapar. Satürn'ün güneş etrafında dönmesi 29.456 Dünya yılı ve kendi ekseni etrafında dönmesi 10.2 Dünya saati alır. 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..
- 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.
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! .
Kaliforniya Üniversitesi, San Diego Astrofizik ve Uzay Bilimleri Merkezi
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. İçinde 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)
Johannes Kepler (1571-1630)
- The orbits of the planets are ellipses with the Sun at one focus.
- The planets sweep out equal areas during equal times of the orbit.
- 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
Hi! 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.
Dünya
Our Planet – Earth Science
Experiments to discover more about our earth.
Ay
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.
Jüpiter
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.
Satürn
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.
Satürn
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.
Uranüs
Plüton
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.
Ay
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.
Distance
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 Astronomi ve Astrofizik ve Astrofizik Dergisi, 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'.