Аспан денелеріні ара ашытыын анытау 4 страница

Сондытан, планета Жерден алып отырады да, кері баытта баяу озаландай болады. Тменгі планеталар тменгі осылуыны (V1) маайында (4-сурет) жлдыздар арасында кері баытта озалады, ал жоары осылуыны (V3) маайында тура баытпен озалады.

Планеталарды Кнді толы бір айналуына кеткен уаыт аралыы сидерлы (сидерикалы) период Т деп аталады.

Жерді сидерлы периоды жлдызды жыла те болады Планеталарды сидерлы периоды, синодты периоды жне жлдызды жыл арасында жай математикалы байланыс бар. Планетаны орбита бойынша сткелік брышты озалысы те, ал Жерді тулік-тік брышты озалысы бола-

4-сурет. Ішкі планетаны крінерлік озалысын тсіндіру
ды. Планета мен Жерді туліктік брышты озалыстарыны айырымы

 

 

планетаны бір туліктегі брышты крінерлік озалысын береді, ал ол те болады. Сондытан,

Тменгі планеталара

Жоары планеталара

Мндаы S – синодтды айналу периоды,

Т – сидерлы айналу периоды,

жлдызды жыл.

Бл тедеулер синодты озалысты тедеуі деп аталады. Баылаудан планеталарды синодты (S) периоды аныталып, сидерлы (T) периодтарын осы тедеулерден есептейді.

Сратары: 1. лемні рылымы туралы кзарасты дамуы. 2.Кн жйесіні кинематикасы. 3.Астрономияны пайда болуы.4. Ежелгі халытарды лем туралы кзарасы. 5.Планеталарды кзге крінер озалысы. 6.Планеталарды символикасы. 7.Ежелгі Грециядаы астрономияны дамуы. Пифагор, Аристотель; Гиппарх; Птолемей. 8.лемні геоцентрлік жйесі. 9.Орта Азияда астрономияны дамуы. Бируни жне Улугбекті ебектері. 10.Планеталарды конфигурациялары. 11.Коперник жне оны лемдік Гелиоцентрлік жйесі. 12.Синодикалы озалысты тедеуі. 13.Коперник тсіндірген планеталарды тзаты озалысы. 14.Гелиоцентризм шін талас. Бруно, Галилей, Ломоносов.

8-ші лекция. Кн жйесіні кинематикасы. Тихо Браге, Кеплер жне планеталарды озалыс задары. Кзіргі кзарас бойынша кн жйесіні рылысы.

Планеталарды озалыс задылытарын XVII асырды басында йгілі неміс математигі Иоганн Кеплер ашан. азіргі кезде Кеплерді эмпирикалы задары былай оылады:

1. Барлы планеталар эллипстер бойымен озалады. Осы эллипстерді жалпы бір фокусінде Кн орналасады.

2. Планеталарды радиус-векторлары те уаыт аралытарында те аудандар сызады.

3. Планеталарды сидерлы периодтарыны квадраттары оларды орбиталарыны лкен жарты остеріні кубтеріне пропорционал болады.

5-сурет. Эллипсты орбита
Эллипсті кез-келген нктесі-ні екі озалмайтын лкен ості бойында жататын ( – 5-сурет) жне фокустер деп аталатын нктелерден ара-ашытарды осындысы траты жне лкен ості шамасына те болады.

r1+r2=2a=AП

 

 

а – лкен жарты ості шамасы,

эксцентриситет. Шеберді эксцентриситеті 0-ге те.

Планеталарды орбиталарыны формалары шеберге жаын. Венераны орбитасыны эксцентри-ситеті 0,007, Жердікі 0,017.

Кн С нктесінде орналассын делік. Орбитаны кнге е жаын нктесі П перигелий деп, ал е алыс нктесі А афелий деп аталады. Планетаны Кннен перигелийдегі ашытыы:

q=a (1-e)

афелийдегі ашытыы:

Q=a (1+e)

Кез-келген уаыт моментіндегі ашытыы планетаны радиус- векторы мен сипатталады.

Кеплерді екінші заы бойынша планетаны сызыты жылдамдыы траты болмайды. Пергелийдегі жылдамды зіні максимал шамасына жетеді:

Vq=Vc

Афелийде – минимал болады:

VQ=VC

деп белгіленген.

Vc – орташа немесе планетаны шеберлік жылдамдыы. Жерді шеберлік жылдамдыы 29,78км/с.

Кеплерді шінші заыны математикалы формасы:

Т1, Т2 – сидерлік периодтар;

а1, а2 – орбитаны лкен жарты остері.

Егерде планеталарды орбиталарыны лкен жарты осін Жерді Кннен ашытыы мен ал сидерлы периодтарын жлдызды жылмен есептейтін болса, онда Кеплерді шінші заы мына трге келеді:

Планетаны (астериод, комета) озалысын анытау щін оларды орбитасыны жазытыыны кеістіктегі орналасуын, орбитаны з жазытыындаы орнын, орбитаны формасын, млшерін, жне планетаны орбитаны белгілі бір нктесінде болу моментін (уаытын) білу ажет. Планетаны орбитасын анытайтын шамалар орбитаны элементтері деп аталады.

Орбитаны кеістікте орналасуын анытау шін негізгі жазыты ретінде эклиптика /Жер орбитасыны жазытыы/ алынады. /6-сурет/. Екі жазытыты иылысу сызыын – тйін сызыы деп, орбитаны эклиптика жазытыымен иылысан екі

6-сурет. Орбита элементтері

 


нктені орбитаны тйіндері деп атайды. Егерде планета отстік жарты сферадан солтстік жарты сфераа тетін болса, осы нктені шыу тйіні деп атайды.

Эллипстік орбитаны мына алты элементтер арылы анытайды:

1. шыу тйініні бойлыы,

2. перигелийді шыу тйіннен брышты ашытыы,

3. – клбеулік,

4. лкен жарты осі,

5. – эксцентриситет,

6. – перигелийді ту моменті.

Сратар: 1.Кн жйесіні кинематикасы. 2.Тихо Браге, Кеплер жне планеталарды озалыс задары. 3.Кзіргі кзарас бойынша кн жйесіні рылысы.

 

 

9-шы лекция. Туліктік параллакс, Кнні параллаксы. Астрономиялы бірлік. Араашытыты анытауды радиолокациялы дісі. Кн, Ай жне планеталарды лшемдерін анытау. Жерді Кнді айнала озалуын длелдеу: жылды параллакс, жары абберациясы.

Бкіл лемдік тартылыс заы бойынша з осінен баяу айналатын массивті жалыз денені формасы шар трізді болу керек. Кптеген аспан денелеріні /Кн, Ай, планеталарды/ формалары шара жаын. Жерді шар трізді екені кптеген космосты баылауларды нтижелерінен круге болады. Жерді осы шар трізіділігі оны млшерін анытауа ммкіндік береді. Бл дісті е бірінші рет б.д.д. ІІІ. Эратосфен олданан. Осы дісті негізі былай тсіндіріледі. Жер бетінде бір географиялы меридианны стінде жатан екі нкте 01, 02 алынады /10-сурет/.

Меридианны 0102 доасыны зындыын /мысалы км-мен/ деп белгілеп, ал брышты ара ышытыты дейік. Сонда, меридианны бір градус доасыны зындыы болады да ал, толы шеберді зындыы мынаан те болады: . Мнда R Жерді радиусы. Соы рнектен

 

 

 
 
10-сурет. Жер радиусын анытау

 

 


Жерді радиусын септеп шыара аламыз

Брышты ашыты 01,02 нктелерді географиялы ендіктеріні айырыма те болады: .

Географиялы ендіктерді белгілі астрономиялы дістермен табуа болады. Ал, екі нктені арасындаы меридианны доасыны зындыын тікелей лшеуге ммкіншілік болмайды. Себебі бл нктелер бір бірінен алыс орналасандытан оларды араларында таулар, клдер, зендер, сайлар кездесіп отыруы да ммкін. Сондытан, доаны зындыын лшеуге арналан триангуляция дісі енгізілген. Бл діс бойынша екі нктені біреуіні манайында тегіс жерде базис деп аталатын ара ашыты лшенеді. Екі нктені арасында меридианны екі жаынан кптеген нктелер алынып, оларды рбіреуінде геофизикалы сигналдар орнатылып, аспаптарды кмегімен керекті брыштар лшенеді. Меридианны керекті доасыны зындыын шбрыштарды кмегімен есептейді. 1615ж. бл дісті бірінші енгізіп олданан голланд инженері Снеллиус болатын. Сол уаыттан бері Жерді бетіндегі кптеген доалар лшеніп, кптеген ендіктердегі Жерді радиусы аныталан. Осы лшеулерді нтижелері бойымен ртрлі ендіктерде 10 доаны зындыы ртрлі болды. Экватордаы 10 доаны зындыы 110,6 км, полюстерді манайында 111,7 км. Осыдан Жерді формасы дрыс шар формалы болмай, сыылан немесе айналан эллипсойдты /сферойдты/ формасына жаын келетіндігін креміз.

Соы 1,5 асырды ішінде Жер сферасыны элементтері кптеген градусты лшеулермен алыптасты. Сферойдты кіші осі Жерді айналу сіне сйкес болып, ал лкен осі а экватор жазытыында жатады. Сферойдты сыылуыны шамасы шін мына катынас алынады:

1964ж. Бкіл халыаралы астрономиялы съезде Жерді эллипсойдыны мына элементтерін абылдаан:

км

км

Халыаралы геодезиялы жне геофизикалы одаты XVII ассамблея (Канберра, 1979 жыл) шешімімен жер эллипсоидыны жаа параметрлері енгізілген:

a = 6378136 м, в = 6356751 м, = 1 : 298,257

Жерді шын фигурасын сферойдпен де ш ості эллипсойдпен де жне белгілі математикалы фигуралармен де йлестіруге болмайды. Сондытан, Жерді фигурасы деп оны бетіні /теіз, мхиттар физикалы формасы емес, геоидты бетін айтады. Геоид /немесе геоидты беті деп/ ашы мхиттаы тыныштытаы суды беті. Геоидты бет Жер эллипсойдыны бетіне те жаын орналасады: материктерде сл ана жоарыра, ал мхиттарда тменірек жатады. Екі бетті е лкен ара ашытыы 100 м-дей болады. Жерді жасанды серіктеріні кмегімен Жерді шын формасы зерттеледі. Бл зерттеулер геоида е жаын орналастын эллипсойдты элементтерін анытауа баытталан болады.

Аспан денелеріні ара ашытыын анытау

Кн жйесіне жататын аспан денелеріні ашытытарын оларды горизонтты параллакстары арылы анытайды. ІІ-суретке Жерді экваторлы радиусы, шыраты горизонтты экваторлы параллаксы, шыраты Жерді Т – центрінен ашытыы. Суреттегі шбрышын арастырып ара ашытыты былай

11-сурет. Горизонтты параллакс
табамыз: . Айдан баса Кн жйесіндегі денелер-ді горизондты экваторлы параллакстары аз шама болан-дытан /радианмен есептегенде/, немесе / секундпен есеп-тегенде/ алуымыза болады.

 

Сонда:

Кн жйесіндегі аспан денелеріні ашытыын радиолокация дісімен де лшеуге болады. Егер радиосигналды аспан денесіне барып айтып оралуына t уаыт кететін болса, осы денеге дейін ашыты мынаан те:

км/с – радиотолындарды жылдамдыы.

Жлдыздара дейінгі ашытыты оларды жылдамды параллаксы арылы анытайды.

Жылды параллакс деп жлдыздан Жер орбитасыны жлдызды баытына перпендикуляр орналасан радиусы крінетін брышын айтады.

12-сурет. Жылды параллакс
12-суретте С – Кн, Т – жер, М – шыра, а – Жер орбитасыны радиусы, – жылды параллакс, –жлдызды Кннен ашы-тыы. Осы суреттегі СТМ шбрышынан ашытыты анытауа болады

Жлдыздарды параллакстары аз. Сондытан, .

Аспан денелеріні ашытытары лкен сандар боландытан, оларды километрлермен алу ыайсыз. Сондытан астрономияда мынадай зындытын лшем бірліктері абылданан:

астрономиялы бірлік /а.б./ - Жерді Кннен орташа ашыты;

парсек /пк/ - жылды параллакс -ке сйкес ашыты;

жары жылы /ж.ж./ - жарыты бір жылда тетін ашытыы.