Константин Баев - Земля и планеты

Проф. К. Л. Баев

ЗЕМЛЯ И ПЛАНЕТЫ

ВВЕДЕНИЕ

В ясную погоду в лучах утренней или вечерней зари невысоко над горизонтом можно увидеть очень яркую звезду, сияющую ровным светом. Иногда её мы видим даже днём. В действительности это не звезда, а одна из планет — Венера.

Ещё в глубокой древности люди обратили внимание на эти небесные светила: они почти не мерцают и день за днём меняют своё место среди звёзд.

Наблюдая звёздное небо, можно быстро научиться различать отдельные группы звёзд, называемые созвездиями.

Если внимательно понаблюдать даже в течение долгого времени за каким-нибудь созвездием, то можно заметить, что вид созвездия остаётся неизменным. В этом может убедиться каждый, кто будет наблюдать, например, на протяжении нескольких месяцев всем хорошо известное созвездие Большой Медведицы.

Вид этого созвездия зимой, весной, летом и осенью совершенно не меняется. Точно так же не меняется и вид других созвездий. Об этом знали ещё в древности и потому считали звёздное небо неизменным. Звёзды в течение суток только движутся по небосводу, причём многие из них восходят и заходят, то есть показываются на восточной части горизонта, постепенно подымаются всё выше, а затем начинают опускаться. Опустившись к западу, они заходят и перестают быть видимыми. В отличие от звёзд планеты непрерывно меняют своё место на небе, перемещаются среди звёзд. Поэтому они были названы «блуждающими» (латинское слово «планета» и значит «блуждающая»).

Звёзды — это громадные светила, подобные нашему Солнцу. Светят они собственным светом. Но они так удалены от нас, что кажутся лишь слабо светящимися точками. Планеты же — сравнительно небольшие шаровидные тела, тёмные сами по себе. Мы видим их только потому, что они отражают падающие на них солнечные лучи.

Рис. 1. Планеты солнечной системы.

Если посмотреть на небо хотя бы в бинокль, то звезда так и остаётся блестящей точкой, планета же в очень сильный бинокль будет видна уже в виде небольшого кружочка. Объясняется это тем, что планеты находятся во много раз ближе к нам, чем звёзды. Все они входят в солнечную систему небесных тел.

Центральное тело этой системы — Солнце. Силой своего мощного притяжения оно заставляет все планеты обращаться около него по замкнутым путям — орбитам[1]. Солнце как бы организует окружающие его небесные тела в стройную систему, направляет их движение.

В настоящее время мы знаем девять больших планет солнечной системы (рис. 1).

Венера — одна из двух самых близких к нам планет, это наша «небесная соседка». Другой «небесный сосед» Земли — планета Марс. Его можно наблюдать в различное время ночи в виде красноватой звезды, древние греки называли эту планету пылающей.

Иногда в лучах утренней или вечерней зари бывает виден Меркурий — ближайшая к Солнцу планета.

Самые большие планеты — Юпитер и Сатурн — часто можно наблюдать на небе в течение всей ночи: Юпитер светит так ярко, что его можно рассмотреть на небе утром даже после восхода Солнца, если знать хорошо его положение.

Рис. 2. Сравнительные размеры планет.

Кроме этих пяти планет, видимых невооружённым глазом, есть ещё три, различимые лишь в телескопы; это — Уран, Нептун и Плутон.

Девятая большая планета — наша Земля, на которой мы живём.

Последняя известная нам планета и самая дальняя от Солнца — Плутон. Она открыта сравнительно недавно, в 1930 году, и ещё мало изучена Восемь остальных больших планет можно разделить на две резко отличающиеся друг от друга группы. Первую группу образуют так называемые планеты «земной группы»: Меркурий, Венера, Земля и Марс (рис. 2). Все они относительно невелики и по своим размерам и по массам, отличаются большой плотностью и сравнительно медленно вращаются вокруг своих осей.

Вторую группу составляют планеты-гиганты солнечной системы: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают огромными размерами и большой массой. Но плотность их, наоборот, невелика. Вокруг своих осей планеты-гиганты вращаются сравнительно быстро.

Некоторые планеты — Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — имеют спутников (небесные тела, меньших размеров, чем планеты). Спутники обращаются около своих центральных планет и одновременно движутся вместе с ними вокруг Солнца. К числу спутников планет относится и Луна, обращающаяся вокруг нашей Земли.

В солнечную систему входит также очень большое число малых планет, часто называемых астероидами. Величина этих небесных тел иногда не превышает небольшие земные горы или даже каменные глыбы. Астероиды движутся также по строго определённым орбитам вокруг Солнца.

Познакомимся подробнее со всеми этими небесными телами.

ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

В библии, «священной» книге иудейской и христианской религий, утверждается, что наша Земля неподвижна и является основой мира. Такой взгляд долгое время был господствующим. Люди думали, что все небесные тела движутся вокруг Земли по небесному своду: и Солнце, и звёзды, и планеты (рис 3). При этом Землю считали плоской, а небо над ней твёрдым куполом Теперь мы знаем, что всё это совсем не так.

Рис. 3. Вселенная и Земля по учению одного из монахов средневековья — Козьмы Индикоплевста,

Уже давно люди узнали о том, что Земля шарообразна. Это доказывается многими фактами.

Путешествуя по морям и океанам, мореплаватели заметили такой интересный факт: подъезжая к какому-нибудь острову или материку, они сначала видели возвышенные места, а затем уже над водой показывался весь берег. Это легко объяснить, если предположить, что Земля имеет шарообразную форму. Кто бывал в приморских городах, наверное, тоже замечал, как при приближении к берегу парохода сначала виден только дым из его трубы, затем мачты и уже потом постепенно показывается корпус корабля, словно поднимающийся из моря (рис. 4).

Рис. 4. Когда корабль приближается к берегу, сначала мы всегда видим верхние части корабля (верхний рисунок). Это говорит о том, что наша Земля шарообразна. Если бы она была плоской, мы видели бы весь корабль сразу (нижний рисунок).

Есть и другие явления, которые убеждают нас в том, что Земля выпуклая, имеет шарообразную форму.

Нередко (иногда два-три раза в год) мы можем наблюдать лунные затмения (рис. 5). В это время Луна попадает в тень Земли, и мы ясно видим круговую форму края земной тени на диске Луны. Но Земля только в том случае может всегда отбрасывать круглую тень, если она имеет форму шара.

Рис. 5. Во время затмения Луны на лунном диске видна округлая форма земной тени.

Надо, однако, сказать, что истинная форма нашей планеты очень сложна и её изучение продолжается. В действительности Земля — шарообразное тело, слегка сплюснутое у полюсов. Советский учёный Ф. Н. Красовский в 1940 году очень точно определил размеры нашей планеты. Согласно его вычислениям расстояние от центра Земли до экватора равно 6378 километрам 245 метрам, а расстояние от центра Земли до её полюсов составляет 6356 километров 863 метра.

Долгое время люди думали, что земной шар неподвижно висит в пространстве. Лишь в XVI веке великий польский учёный Николай Коперник показал, что наша Земля движется.

Вместе с другими планетами Земля обращается вокруг Солнца. Кроме того, как и другие планеты, Земля вертится подобно волчку — вращается вокруг своей оси — с запада на восток. Ось эта, конечно, воображаемая.

Один свой оборот Земля совершает в течение суток. Благодаря вращению Земли на ней происходит смена дня и ночи: нам кажется, что утром Солнце всходит на востоке, движется по небу и вечером заходит на западе. В действительности же мы вместе с Землёй вращаемся с запада на восток.

Свой путь вокруг Солнца наша планета совершает в течение года.

В течение каждых 365 с четвертью суток Земля успевает обойти вокруг Солнца. Скорость движения Земли очень большая — каждую секунду она пролетает около 30 километров. Земная орбита имеет форму эллипса.

Благодаря этому расстояние от Земли до Солнца в течение года не остаётся постоянным. В среднем оно равно 149 с половиной миллионам километров[2]. При этом зимой Солнце находится ближе к нам, чем летом, приблизительно на 5 миллионов километров.

Рис. 6. Положение Земли зимой и летом по отношению к падающим на неё лучам Солнца (эти лучи изображены на рисунке стрелками).

Смена времён года на Земле происходит, однако, совсем не потому (как иногда думают), что Солнце бывает к нам то ближе, то дальше.