Gravitācija spēj ne tikai piesaistīt, bet arī atgrūst – kā jums patīk šis apgalvojums? Un nevis kādā jaunā matemātiskā teorijā, bet patiesībā – Lielais Repulseris, kā to nodēvēja zinātnieku grupa, ir atbildīgs par pusi no ātruma, ar kādu mūsu Galaktika pārvietojas pa kosmosu. Izklausās fantastiski, vai ne? Izdomāsim.
Vispirms paskatīsimies apkārt un iepazīsim mūsu kaimiņus Visumā. Dažu pēdējo desmitgažu laikā mēs esam daudz iemācījušies, un vārds "kosmogrāfija" mūsdienās nav termins no Strugatsku zinātniskās fantastikas romāniem, bet gan viena no mūsdienu astrofizikas nozarēm, kas nodarbojas ar astrofizikas daļas karšu sastādīšanu. Mums pieejams Visums. Mūsu Piena Ceļa tuvākais kaimiņš ir Andromedas galaktika, ko var redzēt naksnīgajās debesīs ar neapbruņotu aci. Bet nebūs iespējams redzēt vēl dažus desmitus pavadoņu - pundurgalaktikas, kas riņķo ap mums un Andromedu, ir ļoti blāvas, un astrofiziķi joprojām nav pārliecināti, ka ir atraduši tās visas. Tomēr visas šīs galaktikas (tostarp neatklātās), kā arī galaktika Triangulum un galaktika NGC 300 ir iekļautas lokālajā galaktiku grupā. Šobrīd Lokālajā grupā ir zināmas 54 galaktikas, no kurām lielākā daļa ir jau minētās vājās pundurgalaktikas, un tās izmērs pārsniedz 10 miljonus gaismas gadu. Vietējā grupa kopā ar aptuveni 100 citām galaktiku kopām ir daļa no Jaunavas superkopas, kuras izmērs ir vairāk nekā 110 miljoni gaismas gadu.
2014. gadā astrofiziķu grupa Brenta Tulija vadībā no Havaju salu universitātes atklāja, ka pati šī superkopa, kas sastāv no 30 tūkstošiem galaktiku, ir daļa no citas. O lielāka struktūra - Laniakea superkopa, kurā jau ir vairāk nekā 100 tūkstoši galaktiku. Atliek spert pēdējo soli - Laniakea kopā ar Perseus-Pisces superkopu ir daļa no Zivis-Cetus superkopu kompleksa, kas arī ir galaktikas pavediens, tas ir, neatņemama Visuma liela mēroga struktūras sastāvdaļa. .
Novērojumi un datorsimulācijas apstiprina, ka galaktikas un kopas nav haotiski izkaisītas visā Visumā, bet veido sarežģītu sūkli līdzīgu struktūru ar pavedieniem, mezgliem un tukšumiem, ko sauc arī par tukšumiem. Visums, kā Edvīns Habls parādīja gandrīz pirms simts gadiem, paplašinās, un superkopas ir lielākie veidojumi, kurus neļauj attālināties gravitācija. Tas ir, vienkāršojot, pavedieni izkliedējas viens no otra tumšās enerģijas ietekmē, un objektu kustība tajos lielā mērā ir saistīta ar gravitācijas pievilkšanas spēkiem.
Un tagad, zinot, ka ap mums ir tik daudz galaktiku un kopu, kas viena otru piesaista tik spēcīgi, ka tās pat pārvar Visuma izplešanos, ir pienācis laiks uzdot galveno jautājumu: kur tas viss notiek? Tieši uz to cenšas atbildēt zinātnieku grupa kopā ar Jehudi Hofmanu no Jeruzalemes Ebreju universitātes un jau pieminēto Brentu Tuliju. Viņu kopīgais darbs, izlaists Daba, ir balstīta uz datiem no projekta Cosmicflows-2, kas izmērīja attālumus un ātrumus vairāk nekā 8000 tuvējo galaktiku. Šo projektu 2013. gadā uzsāka tas pats Brents Tulijs kopā ar kolēģiem, tostarp Igoru Karačecevu, vienu no visvairāk citētajiem Krievijas novērojumu astrofiziķiem.
Vietējā Visuma trīsdimensiju karti (ar tulkojumu krievu valodā), ko sastādījuši zinātnieki, var apskatīt šis video.
Vietējā Visuma sadaļas trīsdimensiju projekcija. Kreisajā pusē zilas līnijas norāda visu zināmo tuvējo superkopu galaktiku ātruma lauku - tās acīmredzami virzās uz Šeplija pievilcēju. Labajā pusē pretātruma lauks (ātruma lauka apgrieztās vērtības) ir parādīts sarkanā krāsā. Tie saplūst punktā, kur tos "izspiež" gravitācijas trūkums šajā Visuma reģionā.
Yehuda Hoffman et al 2016
Tātad, kur tas viss notiek? Lai atbildētu, mums ir nepieciešama precīza ātruma karte visiem masīvajiem ķermeņiem tuvējā Visumā. Diemžēl ar Cosmicflows-2 datiem nepietiek, lai to izveidotu - neskatoties uz to, ka tas ir labākais, kas cilvēcei ir, tie ir nepilnīgi, neviendabīgi pēc kvalitātes un ar lielām kļūdām. Profesors Hofmans piemēroja Vīnera aprēķinu zināmajiem datiem - statistikas paņēmienu noderīgā signāla atdalīšanai no trokšņa, kas nāca no radioelektronikas. Šis novērtējums ļauj mums ieviest sistēmas uzvedības pamatmodeli (mūsu gadījumā standarta kosmoloģiskais modelis), kas noteiks visu elementu vispārējo uzvedību, ja nav papildu signālu. Tas ir, konkrētas galaktikas kustību noteiks standarta modeļa vispārīgie noteikumi, ja tam nav pietiekami daudz datu, un mērījumu dati, ja tādi ir.
Rezultāti apstiprināja to, ko mēs jau zinājām - visa lokālā galaktiku grupa lido caur kosmosu uz Lielo pievilcēju, gravitācijas anomāliju Laniakea centrā. Un arī pats Lielais pievilcējs, neskatoties uz savu nosaukumu, nav nemaz tik izcils – to pievelk daudz masīvākais Šeplija superklasters, pret kuru dodamies ar ātrumu 660 kilometri sekundē. Problēmas sākās, kad astrofiziķi nolēma salīdzināt lokālās grupas izmērīto ātrumu ar aprēķināto, kas iegūts no Šapleja superkopas masas. Izrādījās, ka, neskatoties uz savu kolosālo masu (10 tūkstoši mūsu galaktikas masu), tā nespēja mūs paātrināt līdz tādam ātrumam. Turklāt, izveidojot anti-ātrumu karti (vektoru karti, kas ir vērsti virzienā, kas ir pretējs ātruma vektoriem), zinātnieki atrada apgabalu, kas, šķiet, atgrūž mūs no sevis. Turklāt tas atrodas tieši pretējā pusē no Shapley Supercluster un atgrūž tieši tādā pašā ātrumā, kā kopā dot nepieciešamos 660 kilometrus sekundē.
Visa pievilcīgā-atbaidošā struktūra atgādina elektriskā dipola formu, kurā spēka līnijas iet no viena lādiņa uz otru.
Klasisks elektriskais dipols no fizikas mācību grāmatas.
Wikimedia commons
Bet tas ir pretrunā ar visu mums zināmo fiziku – antigravitācija nevar pastāvēt! Kas tas par brīnumu? Lai atbildētu, iedomāsimies, ka tevi ieskauj un dažādos virzienos velk pieci draugi – ja viņi to darīs ar tādu pašu spēku, tad tu paliksi savā vietā, it kā neviens tevi nevelk. Taču, ja kāds no viņiem, stāvot labajā pusē, ļaus tev iet, tad tu virzīsies pa kreisi – pretējā virzienā no viņa. Tādā pašā veidā jūs virzīsities pa kreisi, ja pieciem velkošajiem draugiem pievienosies sestais, kurš stāv labajā pusē un sāk jūs grūst, nevis vilkt.
Salīdzinot ar to, ko mēs pārvietojamies kosmosā.
Atsevišķi jums ir jāsaprot, kā tiek noteikts ātrums kosmosā. Ir vairākas dažādas metodes, taču viena no precīzākajām un biežāk izmantotajām ir Doplera efekta izmantošana, tas ir, spektrālo līniju nobīdes mērīšana. Viena no slavenākajām ūdeņraža līnijām Balmer alfa ir redzama laboratorijā kā spilgti sarkana emisija pie viļņa garuma 656,28 nanometri. Un Andromedas galaktikā tās garums jau ir 655,23 nanometri – īsāks viļņa garums nozīmē, ka galaktika virzās uz mums. Andromedas galaktika ir izņēmums. Lielākā daļa citu galaktiku lido prom no mums - un tajās esošās ūdeņraža līnijas tiks uztvertas garākos viļņos: 658, 670, 785 nanometri - jo tālāk no mums, jo ātrāk galaktikas lido un jo lielāka spektra līniju nobīde uz apgabalu garāki viļņi (to sauc par sarkano nobīdi). Tomēr šai metodei ir nopietns ierobežojums - tā var izmērīt mūsu ātrumu attiecībā pret citu galaktiku (vai galaktikas ātrumu attiecībā pret mums), bet kā izmērīt, kur mēs lidojam ar to pašu galaktiku (un vai mēs lidojam jebkur) ? Tas ir tāpat kā braukt ar automašīnu ar saplīsušu spidometru un bez kartes - mēs apdzenam dažas mašīnas, dažas mašīnas apdzen mūs, bet kur viņi visi brauc un kāds ir mūsu ātrums attiecībā pret ceļu? Kosmosā šāda ceļa nav, tas ir, absolūtas koordinātu sistēmas. Telpā parasti nav nekā stacionāra, kam varētu piesiet mērījumus.
Nekas, izņemot gaismu.
Tieši tā – vieglais, precīzāk termiskais starojums, kas parādījās uzreiz pēc Lielā sprādziena un vienmērīgi izplatījās (tas ir svarīgi) pa visu Visumu. Mēs to saucam par kosmisko mikroviļņu fona starojumu. Sakarā ar Visuma izplešanos kosmiskā mikroviļņu fona starojuma temperatūra nepārtraukti pazeminās un šobrīd dzīvojam tādā laikā, ka tā ir vienāda ar 2,73 kelviniem. Kosmiskā mikroviļņu fona starojuma viendabīgums vai, kā saka fiziķi, izotropija nozīmē, ka neatkarīgi no tā, uz kuru pusi jūs pavērsiet teleskopu debesīs, telpas temperatūrai jābūt 2,73 kelviniem. Bet tas ir tad, ja mēs nepārvietojamies attiecībā pret kosmisko mikroviļņu fona starojumu. Tomēr mērījumi, tostarp tie, ko veica Planck un COBE teleskopi, parādīja, ka puse debesu temperatūra ir nedaudz zemāka par šo vērtību, bet otra puse ir nedaudz augstāka. Tās nav mērījumu kļūdas, tā paša Doplera efekta dēļ - mēs pārvietojamies attiecībā pret CMB, un tāpēc daļa no CMB, uz kuru mēs lidojam ar ātrumu 660 kilometri sekundē, mums šķiet nedaudz siltāks.
Kosmiskā mikroviļņu fona starojuma karte, kas iegūta COBE kosmosa observatorijā. Dipola temperatūras sadalījums pierāda mūsu kustību telpā - mēs virzāmies prom no vēsākas zonas (zilas krāsas) uz siltāku zonu (šajā projekcijā dzeltenās un sarkanās krāsas).
DMR, COBE, NASA, četru gadu debesu karte
Visumā draugu piesaistīšanas lomu pilda galaktikas un galaktiku kopas. Ja tie būtu vienmērīgi sadalīti pa Visumu, tad mēs nekur nekustētos – tie mūs vilktu ar vienādu spēku dažādos virzienos. Tagad iedomājieties, ka vienā mūsu pusē nav galaktiku. Tā kā visas pārējās galaktikas palika savās vietās, mēs attālināsimies no šī tukšuma, it kā tas mūs atbaidītu. Tieši tā notiek ar reģionu, ko zinātnieki nodēvējuši par Lielo atgrūdēju jeb Lielo atbaidītāju – vairāki kubikmegaparseki kosmosa ir neparasti slikti apdzīvoti ar galaktikām un nevar kompensēt gravitācijas pievilcību, ko visas šīs kopas un superkopas iedarbojas uz mums no citiem. norādes. Cik tieši šī telpa ir nabadzīga galaktikās, vēl ir redzams. Fakts ir tāds, ka Lielais atbaidītājs atrodas ļoti slikti - tas atrodas izvairīšanās zonā (jā, astrofizikā ir daudz skaistu, nesaprotamu nosaukumu), tas ir, kosmosa reģions, ko no mums slēdz mūsu pašu galaktika, Piena Ceļš.
Vietējā Visuma ātruma karte, aptuveni 2 miljardu gaismas gadu liela. Dzeltenā bultiņa centrā parādās no lokālās galaktiku grupas un norāda tās kustības ātrumu aptuveni Šeplija atraktora virzienā un tieši pretējā virzienā no repellera (norāda dzeltenā un pelēkā kontūra labajā un augšējā zonā ).
Yehuda Hoffman et al 2016
Milzīgs skaits zvaigžņu un miglāju, un jo īpaši gāzes un putekļi, neļauj gaismai no tālām galaktikām, kas atrodas galaktikas diska otrā pusē, sasniegt mūs. Tikai nesenie novērojumi ar rentgena un radioteleskopiem, kas spēj noteikt starojumu, kas brīvi šķērso gāzi un putekļus, ir ļāvuši izveidot vairāk vai mazāk pilnīgu galaktiku sarakstu, kas atrodas izvairīšanās zonā. Lielā Atgrūdēja reģionā patiešām ir ļoti maz galaktiku, tāpēc šķiet, ka tas ir tukšuma kandidāts - milzīgs tukšs Visuma kosmiskās struktūras apgabals.
Nobeigumā jāsaka, ka lai arī cik liels būtu mūsu lidojuma ātrums kosmosā, mēs nevarēsim sasniegt ne Šeplija atraktoru, ne Lielo Attraktoru - pēc zinātnieku aprēķiniem, tas prasīs laiku tūkstošiem reižu. lielāks par Visuma vecumu, tāpēc, lai cik precīzi Lai kā būtu attīstījusies kosmogrāfijas zinātne, tās kartes ceļojumu cienītājiem vēl ilgi nenoderēs.
Marats Musins
Jebkurš cilvēks, pat guļot uz dīvāna vai sēžot pie datora, atrodas pastāvīgā kustībā. Šai nepārtrauktai kustībai kosmosā ir dažādi virzieni un milzīgs ātrums. Pirmkārt, Zeme pārvietojas ap savu asi. Turklāt planēta griežas ap Sauli. Bet tas vēl nav viss. Kopā ar Saules sistēmu mēs veicam daudz iespaidīgākus attālumus.
Saule ir viena no zvaigznēm, kas atrodas Piena Ceļa jeb vienkārši galaktikas plaknē. Tas atrodas 8 kpc attālumā no centra, un attālums no galaktikas plaknes ir 25 pc. Zvaigžņu blīvums mūsu galaktikas reģionā ir aptuveni 0,12 zvaigznes uz 1 gab3. Saules sistēmas pozīcija nav nemainīga: tā atrodas pastāvīgā kustībā attiecībā pret tuvējām zvaigznēm, starpzvaigžņu gāzi un, visbeidzot, ap Piena ceļa centru. Saules sistēmas kustību Galaktikā pirmais pamanīja Viljams Heršels.
Pārvietojas attiecībā pret tuvējām zvaigznēm
Saules kustības ātrums līdz Herkulesa un Liras zvaigznāju robežai ir 4 a.s. gadā, jeb 20 km/s. Ātruma vektors ir vērsts uz tā saukto virsotni – punktu, uz kuru vērsta arī citu tuvējo zvaigžņu kustība. Zvaigžņu ātruma virzieni, t.sk. Saules krustojas punktā, kas atrodas pretī virsotnei, ko sauc par antiapeksu.
Pārvietojas attiecībā pret redzamajām zvaigznēm
Atsevišķi mēra Saules kustību attiecībā pret spožām zvaigznēm, kuras var redzēt bez teleskopa. Tas ir Saules standarta kustības rādītājs. Šādas kustības ātrums ir 3 AU. gadā vai 15 km/s.
Pārvietojas attiecībā pret starpzvaigžņu telpu
Attiecībā uz starpzvaigžņu telpu Saules sistēma jau kustas ātrāk, ātrums ir 22-25 km/s. Tajā pašā laikā “starpzvaigžņu vēja” ietekmē, kas “pūš” no Galaktikas dienvidu reģiona, virsotne pāriet uz Ophiuchus zvaigznāju. Tiek lēsts, ka maiņa būs aptuveni 50.
Navigācija pa Piena ceļa centru
Saules sistēma kustas attiecībā pret mūsu Galaktikas centru. Tas virzās uz Cygnus zvaigznāju. Ātrums ir aptuveni 40 AU. gadā, jeb 200 km/s. Lai pabeigtu revolūciju, nepieciešami 220 miljoni gadu. Precīzu ātrumu noteikt nav iespējams, jo virsotne (Galaktikas centrs) no mums slēpjas aiz blīviem starpzvaigžņu putekļu mākoņiem. Virsotne ik pēc miljona gadu nobīdās par 1,5° un pilnu apli veic 250 miljonos gadu jeb 1 galaktikas gadā.
Ceļojums uz Piena Ceļa malu
Galaktikas kustība kosmosā
Arī mūsu Galaktika nestāv uz vietas, bet tuvojas Andromedas galaktikai ar ātrumu 100-150 km/s. Galaktiku grupa, kurā ietilpst Piena ceļš, virzās uz lielo Jaunavas kopu ar ātrumu 400 km/s. Ir grūti iedomāties, un vēl grūtāk ir aprēķināt, cik tālu mēs ceļojam katru sekundi. Šie attālumi ir milzīgi, un kļūdas šādos aprēķinos joprojām ir diezgan lielas.
Visums pārsteidz ar savu izmēru un ātrumu. Visi tajā esošie objekti (zvaigznes, planētas, asteroīdi, zvaigžņu putekļi) atrodas pastāvīgā kustībā. Daudziem no tiem ir līdzīgas kustības trajektorijas, jo uz tiem attiecas tie paši likumi. Saules sistēmas kustībai Galaktikā ir savas īpatnības, kas no pirmā acu uzmetiena var šķist neparastas, lai gan uz to attiecas tie paši likumi kā uz citiem kosmosa objektiem.
Īsa astronomijas vēsture
Iepriekš cilvēki domāja, ka Zeme ir plakana un pārklāta ar kristāla vāciņu, un tai ir piestiprinātas zvaigznes, Saule un Mēness. Senajā Grieķijā, pateicoties Ptolemaja un Aristoteļa darbiem, tika uzskatīts, ka Zemei ir sfēriska forma, un visi pārējie objekti pārvietojas ap to. Taču jau 17. gadsimtā pirmo reizi tika paustas šaubas, ka Zeme ir pasaules centrs. Koperniks un Galilejs, novērojot planētu kustību, nonāca pie secinājuma, ka Zeme griežas kopā ar citām planētām ap Sauli.
Mūsdienu zinātnieki ir gājuši vēl tālāk un konstatējuši, ka Saule nav centrs un, savukārt, riņķo ap Piena Ceļa galaktikas centru. Bet tas izrādījās ne visai precīzs. Zemei tuvās orbitālās teleskopi ir parādījuši, ka mūsu galaktika nav vienīgā. Kosmosā ir miljardiem galaktiku un zvaigžņu kopu, kosmisko putekļu mākoņi, un arī Piena Ceļa galaktika pārvietojas attiecībā pret tiem.
Gaisma
Saule ir galvenais Saules sistēmas kustības virzītājspēks Galaktikā. Tas pārvietojas pa eliptisku, gandrīz ideāli apļveida apli un velk sev līdzi planētas un asteroīdus, kas ir daļa no sistēmas. Saule griežas ne tikai ap Piena Ceļa galaktikas centru, bet arī ap savu asi. Tās ass ir nobīdīta uz sāniem par 67,5 grādiem. Tā kā tas (ar šādu slīpumu) praktiski atrodas uz sāniem, no ārpuses šķiet, ka planētas, kas veido Saules sistēmu, griežas vertikāli, nevis slīpā plaknē. Saule griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam ap Galaktikas centru.
Tas arī pārvietojas vertikālā virzienā, periodiski (ik pēc 30 miljoniem gadu) nolaižoties vai paceļoties attiecībā pret centrālo punktu. Iespējams, šī Saules sistēmas kustības trajektorija Galaktikā ir saistīta ar to, ka Piena Ceļa galaktikas kodols griežas ap savu asi kā virsotne - periodiski sasveroties vienā vai otrā virzienā. Saule šīs kustības tikai atkārto, jo saskaņā ar fizikas likumiem tai jāpārvietojas stingri pa Galaktikas centrālā ķermeņa ekvatora līniju, kurā, pēc zinātnieku domām, atrodas milzu melnais caurums. Bet pilnīgi iespējams, ka šāda trajektorija ir citu lielu objektu ietekmes sekas.
Saules sistēmas kustības ātrums Galaktikā ir vienāds ar Saules ātrumu – aptuveni 250 km/s. Tas veic pilnīgu apvērsumu ap centru 13,5 miljonu gadu laikā. Visā Piena Ceļa galaktikas vēsturē Saule ir veikusi trīs pilnus apgriezienus.
Kustības likumi
Nosakot Saules sistēmas kustības ātrumu ap Galaktikas centru un planētām, kas veido šo sistēmu, jāņem vērā fakts, ka Saules sistēmā darbojas Ņūtona likumi, jo īpaši pievilkšanās vai gravitācijas likums. Bet, nosakot planētu kustības trajektoriju un ātrumu ap Galaktikas centru, tiek piemērots arī Einšteina relativitātes likums. Tāpēc Saules sistēmas ātrums ir vienāds ar Saules apgriezienu ātrumu, jo tajā atrodas aptuveni 98% no sistēmas kopējās masas.
Tās kustība Galaktikā pakļaujas otrajam Tādā pašā veidā Saules sistēmas planētas pakļaujas šim likumam. Pēc viņa teiktā, tie visi pārvietojas vienā plaknē ap Saules centru.
Uz centru vai prom no tā?
Papildus tam, ka visas zvaigznes un planētas pārvietojas ap Galaktikas centru, tās pārvietojas arī citos virzienos. Zinātnieki jau sen ir noteikuši, ka Piena Ceļa galaktika paplašinās, taču tas notiek lēnāk, nekā vajadzētu. Šī neatbilstība tika konstatēta, izmantojot datormodelēšanu. Neatbilstība astronomus mulsināja ilgu laiku, līdz tika pierādīta melnās vielas esamība, kas neļauj Piena Ceļa galaktikai sadalīties. Taču kustība prom no centra turpinās. Tas ir, Saules sistēma pārvietojas ne tikai apļveida orbītā, bet arī nobīdās pretējā virzienā no centra.
Kustība bezgalīgā telpā
Mūsu galaktika arī pārvietojas kosmosā. Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka tas virzās uz Andromedas miglāju un pēc dažiem miljardiem gadu ar to sadursies. Tajā pašā laikā Saules sistēmas kustība Galaktikā notiek tajā pašā virzienā, jo tā ir daļa no Piena ceļa, ar ātrumu 552 km/s. Turklāt tā kustības ātrums uz Andromedas miglāju ir daudz lielāks nekā apgriezienu ātrums ap Galaktikas centru.
Kāpēc Saules sistēma nesabrūk?
Kosmoss nav tukšs. Visa telpa ap zvaigznēm un planētām ir piepildīta ar kosmiskiem putekļiem vai tumšo vielu, kas ieskauj visas galaktikas. Lielus kosmisko putekļu uzkrāšanos sauc par mākoņiem un miglājiem. Kosmisko putekļu mākoņi bieži ieskauj lielus objektus – zvaigznes un planētas.
Saules sistēmu ieskauj šādi mākoņi. Tie rada elastīga ķermeņa efektu, kas piešķir tam lielāku spēku. Vēl viens faktors, kas neļauj Saules sistēmai sadalīties, ir spēcīgā gravitācijas mijiedarbība starp Sauli un planētām, kā arī lielais attālums līdz tai tuvākajām zvaigznēm. Tādējādi Saulei tuvākā zvaigzne Sīriuss atrodas aptuveni 10 miljonu gaismas gadu attālumā. Lai saprastu, cik tālu tas ir, pietiek salīdzināt attālumu no zvaigznes līdz planētām, kas veido Saules sistēmu. Piemēram, attālums no tā līdz Zemei ir 8,6 gaismas minūtes. Tāpēc mijiedarbība starp Sauli un citiem Saules sistēmas objektiem ir daudz spēcīgāka nekā citām zvaigznēm.
Kā planētas pārvietojas Visumā?
Planētas Saules sistēmā pārvietojas divos virzienos: ap Sauli un līdz ar to ap Galaktikas centru. Visi objekti, kas ir daļa no šīs sistēmas, pārvietojas divās plaknēs: gar ekvatoru un ap Piena ceļa centru, atkārtojot visas zvaigznes kustības, arī tās, kas notiek vertikālajā plaknē. Tajā pašā laikā tie pārvietojas 60 grādu leņķī attiecībā pret Galaktikas centru. Ja paskatās, kā Saules sistēmas planētas un asteroīdi pārvietojas, to kustība ir spirāle. Planētas pārvietojas aiz un ap Sauli. Ik pēc 30 miljoniem gadu planētu un asteroīdu spirāle paceļas augšup kopā ar zvaigzni un tikpat gludi nolaižas.
Planētu kustība Saules sistēmā
Lai priekšstats par sistēmas kustību Galaktikā iegūtu pilnīgu formu, jāapsver arī, ar kādu ātrumu un kādā orbītā planētas pārvietojas ap Sauli. Visas planētas pārvietojas pretēji pulksteņrādītāja virzienam, un tās arī griežas ap savu asi pretēji pulksteņrādītāja virzienam, izņemot Venēru. Daudziem ir vairāki satelīti un gredzeni. Jo tālāk planēta atrodas no Saules, jo garāka ir tās orbīta. Piemēram, pundurplanētai Plutonam ir tik iegarena orbīta, ka, ejot garām perihēlijai, tā iet tam tuvāk nekā Urāns. Planētām ir šādi apgriezienu ātrumi ap Sauli:
- Merkurs - 47,36 km/s;
- Venera - 35,02 km/s;
- Zeme - 29,02 km/s;
- Marss - 24,13 km/s;
- Jupiters - 13,07 km/s;
- Saturns - 9,69 km/s;
- Urāns - 6,81 km/s;
- Neptūns - 5,43 km/s.
Modelis ir acīmredzams: jo tālāk planēta atrodas no zvaigznes, jo mazāks ir tās kustības ātrums un garāks ceļš. Pamatojoties uz to, Saules sistēmas kustības spirālei ir vislielākais ātrums centra tuvumā un vismazākais nomalē. Līdz 2006. gadam Plutons tika uzskatīts par visattālāko planētu (kustības ātrums 4,67 km/s), taču ar izmaiņām klasifikācijā tas tika klasificēts kā liela asteroīda - pundurplanēta.
Planētas pārvietojas nevienmērīgi, pa iegarenām orbītām. To kustības ātrums ir atkarīgs no punkta, kurā atrodas konkrēta planēta. Tādējādi perihēlija punktā lineārais kustības ātrums ir lielāks nekā afēlijā. Perihēlijs ir planētas eliptiskās trajektorijas tālākais punkts no Saules, afēlijs tam ir vistuvāk. Tāpēc ātrums var nedaudz atšķirties.
Secinājums
Zeme ir viens no miljardiem smilšu graudu, kas klīst bezgalīgā kosmosā. Bet tā kustība nav haotiska, tā ir pakļauta noteiktiem Saules sistēmas kustības likumiem. Galvenie spēki, kas ietekmē tā kustību, ir gravitācija. To ietekmē divu objektu spēki - Saule kā tai tuvākā zvaigzne un Galaktikas centrs, jo Saules sistēma, kuras daļa ir planēta, griežas ap to. Ja salīdzina tā kustības ātrumu Visumā, tad tas kopā ar pārējām zvaigznēm un planētām virzās Andromedas miglāja virzienā ar ātrumu 552 km/s.
