ABC of Astronomy - E is voor ecliptica

• Mei 18, 2024

Ongeveer vijf miljard jaar geleden was de zon een duizelig jong ding. Het draaide om zijn as en er draaide een enorme stoffige schijf omheen. De planeten, manen, asteroïden en andere objecten gevormd uit het schijfmateriaal. Hoewel de schijf niet meer bestaat, wordt het vlak dat het bezet nog steeds gekenmerkt door de banen van zonnestelsellichamen. Het heet de ecliptisch vliegtuig. De banen zijn niet cirkelvormig, het zijn enigszins geplette cirkels die bekend staan ​​als ellipsen. De excentriciteit van een baan vertelt ons hoe platgedrukt zijn vorm is.

De ecliptica
Terwijl de aarde elk jaar rond de zon reist, zien we de positie van de zon veranderen tegen de achtergrond van vaste sterren. Het pad dat het lijkt te nemen, wordt het eclipticum genoemd. De sterrenbeelden die langs dit pad liggen, dienden als een soort kalender en waren van religieuze betekenis voor oude volkeren. Het zijn de sterrenbeelden van de dierenriem.

Probeer de ecliptica niet alleen als een pad te beschouwen, maar probeer het zich voor te stellen als een vlak oppervlak, een vlak. Het zou zich uitstrekken van de zon naar het zonnestelsel. De planeten draaien rond het ecliptica-vlak. De acht planeten liggen vrijwel in hetzelfde vlak. Pluto's baan is echter 17 graden gekanteld naar de ecliptica.

Dus de ecliptica is waar de planeten zijn, en het is de middellijn van de dierenriem. Maar waarom wordt het de ecliptica genoemd? Het is omdat het gerelateerd is aan verduisteringen. Hoewel de maan zich ook op de ecliptica bevindt, is haar baan enigszins gekanteld - ongeveer 5 graden - naar de baan van de aarde. Er zijn twee punten waar de banen elkaar kruisen, en deze worden genoemd nodes. Als er een nieuwe maan of een volle maan is wanneer de maan zich in een knoop bevindt, staan ​​de zon, de aarde en de maan opgesteld voor een eclips.

Ovaal
Eeuwenlang gingen mensen ervan uit dat banen rond waren en dat de aarde zich in het centrum van de kosmos bevond. Cirkels en bollen, perfecte vormen, waren een kenmerk van de hemel en een contrast met onze onvolmaakte aarde. In feite zijn de planetaire banen in het zonnestelsel zo dichtbij dat ze cirkelvormig zijn dat er veel zorgvuldige observatie en metingen nodig zijn om te detecteren dat ze dat niet zijn.

Als je echter aanneemt dat de banen cirkelvormig zijn, zullen voorspellingen over planetaire bewegingen niet nauwkeurig zijn, noch voorspellingen van gebeurtenissen zoals een doorvoer van Venus. Om het model aan de waarnemingen te laten passen, liet Ptolemaeus (90-168) de planeten op een ingewikkeld cirkelsysteem bewegen. Het werkte eigenlijk vrij goed in termen van voorspelling, maar gedurende een lange periode werden de fouten merkbaar.

Er was enige verbetering toen Copernicus de zon in het midden van het systeem plaatste. Toch was het nog steeds niet nauwkeurig omdat Copernicus de cirkelvormige banen bewaarde. De doorbraak kwam met het werk van Johannes Kepler (1571-1630). Kepler, die een wiskundige was, gebruikte de nauwgezette observaties gedurende een periode van jaren door Tycho Brahe (1546-1601) om zin te geven aan planetaire bewegingen. Pas toen hij het idee kreeg dat de banen misschien niet cirkelvormig waren, kon hij theorie en observatie op elkaar afstemmen.

Kepler ontdekte dat de banen ellipsen waren. Dit kwam overeen met de gegevens van Brahe en Kepler kon ze wiskundig beschrijven.

Een ellips is een geplette cirkel, met twee brandpunten genoemd brandpunten. In termen van het zonnestelsel zijn de banen van de planeten ellipsen en staat de zon op één focus. Een cirkel is een speciaal geval van een ellips, waarbij beide foci zich op dezelfde plaats bevinden.

Excentriciteit
Excentriciteit is een term die ons vertelt hoe afgerond een ellips is, op een schaal van 0 tot 1. Een cirkel heeft een excentriciteit van 0 (e = 0). Een ellips kan geen excentriciteit van 1 hebben, maar een zeer lange smalle ellips kan bijna 1 zijn. De planeten van het zonnestelsel hebben geen zeer excentrische banen. Venus heeft de meest afgeronde baan met e = 0.0068. Dwergplaneet Pluto heeft de meest excentrische baan (e = 0,2488), en zoals we in een eerder diagram hebben gezien, is zijn baan ook opmerkelijk gekanteld ten opzichte van de ecliptica. Het is een kenmerk van veel van de meest verre objecten dat ze excentrische en gekantelde banen hebben.

Video-Instructies: Introduction to Astronomy: Crash Course Astronomy #1 (Mei 2024).