Interpretace pozorování planet na obloze a hvězdné obloze - role vztažné soustavy * - - modely Sluneční soustavy stejná pozorování je možné vysvětlit různými modely! Tanec planet pro popis pohybu planet je důležitá zvolená vztažná soustava! na obloze výskyt planet u nás nikdy ne severním směrem a v zenitu pohyb planet od východního obzoru přes jih k západnímu obzoru (v průběhu dne, noci) na hvězdné obloze vždy poblíž ekliptiky => v tzv. ekliptikálních souhvězdích pomalý pohyb vůči hvězdnému pozadí, tvoří smyčky, kličky (v průběhu dnů, týdnů) Smyčky a kličky planet Pohyb planet na hvězdné obloze - kličky, smyčky - skládáním pohybů sledované planety Země siderická oběžná doba = oběžná doba planety vzhledem ke hvězdám synodická oběžná doba - časový interval mezi dvěma po sobě jdoucími stejnými fázemi, postavením objekt (planeta, Měsíc...)-Země-Slunce Pz - siderická doba oběhu Země P - siderická doba oběhu planety za 1 den urazí... 360°/Pz, resp. 360°/Pp rozdíl za 1 den .... 1360°/Pz - 360°/Pp I postavení se zopakuje za dobu 5, kdy rozdíl = 360 360 360 Pz P S = 360 i i ~p~z " ~Pp i s Smyčka, kterou vykonala planeta Mars mezi hvězdami souhvězdí Raka, v rozmezí od října 2009 do května roku 2010. Foto: Tunc Tezel. Aspekty = významné polohy vůči Zemi a Slunci konjunkce = dvě planety (obecně dvě různá tělesa) stejným směrem od Země, mají stejnou rektascenzi a1=oc2 opozice = dvě tělesa v opačných směrech, rozdíl rektascenzi Aa=180°=12h; nedosažitelná pro vnitřní planety elongace = obecná úhlová vzdálenost planety od Slunce kvadratura = úhlová vzdálenost planety od Slunce 90° konjunkce (► elongace • Venus kvadratura maximální ' ľ/iilip IVrkiits: umt'.as/n Velká konjunkce Jupiteru a Saturnu 2020 21.12. 2020 Jupiter 0° 6' od Saturnu (nejtěsnější od r. 1623) Saturn Jupiter • 02 Oct 2020 7*19 • 07 Oct 2020 T OV • 12 Oct 2020 t> 41 • 17 Oct 2020 6* 20-• 22 Oct 2020 5*47' • 27 Oct 2020 (" 32' • 01 Nov 2020 5' 06' • 06 Nov 2020 4'39' • 11 Nov 2020 4-11 • 16 Nov 2020 3-47 • 21 Nov 2020 3-13' • 26 Nov 2020 2* 42' • 01 Dec 2020 V 11 • 06 Dec 2020 ľ 3v • 11 Dec 2020 ť 07° t 16 Dec 2020 0* 34 21 Dec 2020 0* 06' Betlémská hvězda Úkazy lze najít např. ve Hvězdářské ročence http://rocenka.observatory.cz/ Významné úkazy 2022 1. května 2022 - konjunkce Venuše a Jupiteru 2. polovina června - 5 planet v řadě - všechny očima viditelné planety Sluneční soustavy a Měsíc pozorovatelné v jediný okamžik - znovu (před koncem letoška a pak až roku 2036) 14. srpna - opozice Saturnu se Sluncem 26. září - Jupiter v opozici se Sluncem 25. října - částečné zatmění Slunce 8. prosince - Mars v opozici se Sluncem; zákryt Marsu Měsícem v úplňku 27. -31.12. - pětice planet pozorovatelná najednou Modely Sluneční soustavy geocentrický Tycho Brahe (1546-1601) * PRIMA PARS COSMOGRAPH. Schema praedidx diuifionfs. NIC OL AI COPERNICI net,in quo terram cum orbe lunari tanquam cpicydo conti neri diximus. Quinto ioco Venus nonomenfereducitur.jSextum denicp locum Mercuriustenet,ocT:uaginta dierum fpacio circü currens, In medio uero omnium refidct Sol. Qu is cmra in hoc ASTRONÓMIA NOVA , AITIOAOrHTOS, S E V PIIYSICA COELESTIS, tradita commcntariis DE MOTIBVS STELLA M A R T I S, Ex obfcrvationibus C. V. TT C H ON IS BRAHE: JuíTu & fumptibus RVDOLPHI II. ROMANÖRVM I M P E R A TO R I S tie: Plurium annorum pertinaci ftudio claborata Pragae, nA S: C: CÄf> S'. tfCahenuak* JOANNE K E P L E R O, Quntjtuiem C. tUC" frŕvilfgio frrrttdi Anno xíx Dionyŕunac cla Ide ix. DE MOTU. S T E L L /E Ch XXIV. M A R T I $ Sons nitric trjAum tá x x v líhcrt ie< f laň fumui f mcornitum. £tl TIXftA A.uox1 in S^tAne mdxcÚ int^tnnouDXClt m i y Anno m DXCf in £. El Alt 0:1 <■ 'n . .<•■:.: a. punlium ii}u.ilh Ulit,(í periodic* tPSUrtu lemftr* frjtfupponunlwt. qtúůa. Slíft'ľU-nttA hu tfHAtiter iácAhi in x, ijutf, ImcAAffaUm O.a. Ell ergo Antuliu $ a. * ßcwidunu indicium AnomA- li* I -■ -r:'.,::t < Ota!t Alt tly.ýí. Quod tii/imj locum •.' Y r -timt ,ú Áic\x.SedeL*.lcitZti» 15.5}.4?V. Ergo>x*,fíl 10.47.45. Är-fidüHs tritiu t,& Titulní strana Astronómia Nova (1609) Str. 132 - srovnání pohybu planet v modelech Sluneční soustavy, jak jej popisují Kopernik, Ptolemaios a Brahe Geocentrismus deferent Problémy heliocentrické teorie: • Země v pohybu? - není nic cítit • není vidět paralaxa hvězd • geocentrický = egocentrický - tj. více „přirozený" Semě Planctarío di Milano https://astro.unl.edu/nativeapps/ (Xa<3i^£TC & MMOL. Ala tikfTO Ke p le rovy zákony co bylo dříve? popis pohybu planet nebo zdůvodnění pohybu planet? co určuje pohyby planet (všech těles) Sluneční soustavy? fyzikální zákony pohybu těles v gravitačním poli (zákony mechaniky + gravitační zákon) - 2. polovina 17. století Isaac Newton co popisuje pohyby planet? Keplerovy zákony - počátek 17. století Johanes Kepler z pozorování poloh Marsu na hvězdné obloze z konce 16. století (Tycho Brahe) 1. Keplerův zákon Dráhy planet jsou elipsy, v jejichž jednom (společném) ohnisku se nachází Slunce. Důsledky: • dráha planety leží v rovině, která obsahuje Slunce; • poloha oběžné roviny v prostoru (vůči vzdáleným hvězdám) je stálá 2. Keplerův zákon Průvodič planety opíše za stejné doby stejně velké plochy. Důsledky: • pohyb planety po elipse je nepravidelný, • planeta se pohybuje nejrychleji v perihelu, nejpomaleji v afelu, • léto a zima nejsou stejně dlouhé /j,..., ŕ4 jsou časové okamžiky 3. Keplerův zákon Poměr druhých mocnin oběžných dob libovolných dvou planet je roven poměru třetích mocnin velkých poloos jejich d roh. Nutný předpoklad: hmotnost centrálního tělesa (Slunce) » hmotnosti planet !!! -4 = -4 =^> —r = konst. t\ 4 t2 Existuje i přesné vyjádření 3. Keplerova zákona - předpoklad o hmotnosti centrálního tělesa už nemusí platit! „ 4n2a3 T2 =- G(M + m) v rámci Sluneční soustavy, ale m«M <-<&Fíteů*, a3 GMQ T2 4tt2 čtvrtý k£PL£RŮl/ 2AK0N Kuželosečky Elipsa = množina bodů M, které mají od dvou daných bodů F1 a F2, tzv. ohnisek elipsy - konstantní součet vzdáleností rovný 2a (a je velká poloosa elipsy) FXWI + MF2 = 2a O ... střed elipsy, Vlf V3... hlavní vrcholy, V2, V4 ... vedlejší vrcholy vrcholy elipsy Vv V3 = apsidy => spojnice vrcholů - přímka apsid Velká osa elipsy = přímka, procházející oběma ohnisky = délka úsečky velká poloosa elipsy = polovina V^. Vzdálenost OV1 = OV3 = a ... velká poloosa, OV2 = OVA = b ... malá poloosa, OF1 = OF2 - e ... výstřednost, OF1/OV1 = £ ... číselná výstřednost (numerická excentricita) Mezní případ elipsy - kružnice, F1 = F2 = O, výstřednost elipsy e = OF1 = OF2 Speciální označení některých apsid centrální těleso bod V. Slunce Země hvězda bod V-. perihel perigeum periastron afel apogeum apastron obecně předpona peň- předpona ap- (apo-, apa Precesní stáčení přímky apsid u Měsíce