ABC of Astronomy - E Is for Ecliptic

• Mungkin 5, 2024

Sekitar lima bilion tahun yang lalu, Matahari adalah satu perkara yang memalukan. Ia berputar pada paksi, dan cakera yang berdebu besar berkisar di sekelilingnya. Planet, bulan, asteroid dan objek lain yang terbentuk dari bahan cakera. Walaupun cakera tidak lagi wujud, pesawat yang didudukinya masih ditandai oleh orbit badan Sistem Suria. Ia dipanggil pesawat ekliptik. Orbit tidak bulat, mereka agak tergelincir bulatan dikenali sebagai elips. The sifat eksentrik dari orbit memberitahu kita bagaimana mengelakkan bentuknya.

Ekliptik
Apabila Bumi bergerak mengelilingi Matahari setiap tahun, kita melihat kedudukan Matahari berubah terhadap latar belakang bintang tetap. Laluan yang kelihatannya diambil disebut ekliptik. Konstelasi yang terletak di sepanjang laluan ini berfungsi sebagai sejenis kalendar dan mempunyai kepentingan keagamaan kepada orang purba. Mereka adalah buruj zodiak.

Daripada hanya memikirkan ekliptik sebagai jalan, cuba bayangkan ia sebagai permukaan rata, satah. Ia akan menghulurkan dari Matahari keluar ke Sistem Suria. Planet orbit pada satah ekliptik. Lapan planet itu cukup banyak dalam pesawat yang sama. Bagaimanapun orbit Pluto diapit ke ekliptik sebanyak 17 darjah.

Oleh itu, ekliptik adalah di mana planet-planet itu, dan ia adalah garis pusat zodiak. Tetapi kenapa ia dipanggil ekliptik? Ini kerana ia berkaitan dengannya gerhana. Walaupun Bulan juga di ekliptik, orbitnya sedikit miring - kira-kira 5 darjah - ke orbit Bumi. Terdapat dua titik di mana orbit melintang, dan ini dipanggil nod. Sekiranya ada Bulan baru atau Bulan penuh apabila Bulan berada di nod, maka Matahari, Bumi dan Bulan akan dibarisi untuk gerhana.

Ellipse
Selama beratus-ratus orang menganggap bahawa orbit berputar dan Bumi berada di tengah-tengah alam semesta. Lingkaran dan sfera, sebagai bentuk yang sempurna, adalah ciri langit, dan kontras dengan Bumi kita yang tidak sempurna. Sebenarnya, orbit planet dalam Sistem Suria cukup dekat untuk menjadi bulat yang memerlukan banyak pemerhatian dan pengukuran yang teliti untuk mengesan bahawa mereka tidak.

Walau bagaimanapun, jika anda menganggap bahawa orbit adalah bulat, ramalan tentang gerakan planet tidak akan tepat, dan tidak akan menjangkakan peristiwa seperti transit Venus. Untuk membuat model sesuai dengan pemerhatian, Ptolemy (90-168) mempunyai planet bergerak pada sistem bulatan rumit. Ia benar-benar bekerja dengan baik dari segi ramalan, tetapi dalam jangka masa panjang kesilapan menjadi nyata.

Terdapat beberapa peningkatan apabila Copernicus meletakkan Matahari di pusat sistem. Namun ia masih tidak tepat kerana Copernicus menyimpan orbit bulat. Penemuan ini datang dengan kerja Johannes Kepler (1571-1630). Kepler, yang merupakan ahli matematik, menggunakan pemerhatian yang teliti dalam tempoh beberapa tahun oleh Tycho Brahe (1546-1601) untuk memahami gerakan planet. Ia hanya apabila dia mendapat idea bahawa mungkin orbit itu tidak bulat yang dia dapat membuat perlawanan teori dan pemerhatian.

Kepler mendapati bahawa orbitnya adalah elips. Ini data Brahe yang sepadan, dan Kepler dapat menerangkannya secara matematik.

Ellipse adalah lingkaran terjejas, dengan dua titik fokus dipanggil foci. Dari segi Sistem Suria, orbit planet-planet adalah elips dan Matahari adalah satu tumpuan. Lingkaran adalah kes khas elips, di mana kedua-dua pertumpahan berada di tempat yang sama.

Perpaduan
Eccentricity adalah satu istilah yang memberitahu kita bagaimana bulat elips adalah, pada skala 0 hingga 1. Satu bulatan mempunyai sifat eksentrisitas 0 (e = 0). Ellipse tidak boleh mempunyai sifat eksentrik 1, tetapi elips yang sangat panjang sempit boleh mendekati 1. Planet Sistem Suria tidak mempunyai orbit eksentrik yang sangat aneh. Venus mempunyai orbit paling bulat dengan e = 0.0068. Pluto kerdil Pluto mempunyai orbit paling eksentrik (e = 0.2488), dan seperti yang kita lihat dalam gambarajah terdahulu, orbitnya juga sangat miring dengan ekliptik. Ia adalah ciri banyak objek paling jauh yang mereka mempunyai orbit eksentrik dan condong.

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