Вопрос-ответ

Здравствуйте, меня заинтересовал вдруг один вопрос: почему большинство космических тел вращаясь вокруг своей оси могут делат ьэто грубо говоря бесконечно ведь если завертеть скажем юлу она все рано или поздно упадет (не надо объяснять из за чего упадет юла мой вопрос по сути в том откуда берется энергия на вращение планеты))))

Уважаемый автор вопроса!

Нерешенная, окончательно, астрономическая задача о происхождении «вращения» небесных тел рассматривается и в общей теории относительности (ОТО), и в классической небесной механике (КНМ).

Есть работы (ОТО), в которых показывается, что одиночное тело наподобие Марса, находящееся в нашей Вселенной, с течением времени «завращается» с периодом около 24 часов из-за свойств пространства-времени-материи Вселенной.

При рассмотрении (в КНМ) происхождения тел Солнечной системы показывается, что существует связь орбитального и осевого вращений (моментов импульсов) небесных тел.

В классике «энергия вращения» небесных тел или была заложена в небесномеханическую систему (вращающееся – первоначальное – газопылевое облако), или привнесена извне (падение небесных тел друг на друга).

Угловая скорость (энергия) осевого вращения изменяется вследствие (гравитационного) взаимодействия тел, а не остается постоянной.

Примеры – эволюция вращательного движения небесных тел.

1. Осевой период вращения Земли, вследствие лунно-солнечных приливов, увеличивается на 0.001 с за сто лет.

2. Если рассмотреть модель «Земля–Луна», в которой Луна вращается и вокруг оси, и вокруг центра масс системы «Земля–Луна», а Земля вращается и вокруг своей оси, и вокруг центра масс этой же системы, при сохранении момента импульса системы (энергия не сохраняется), то модель допускает такие решения. А) в прошлом: «сутки» равны «месяцу» и равны 4 современным часам (!). Б) в будущем: «сутки» равны «месяцу» и равны 56 современным суткам (!).

3. Если рассмотреть звезду солнечного типа, с осевым периодом 30 суток, то при превращении ее в белый карлик (при сохранении только момента импульса), осевой период вращения белого карлика составит 535 с в начальный момент времени .

4. Осевой период T вращения нейтронных звезд заключен в интервале от ~0.001 с (на периферии линейная скорость равна скорости света), до ~4 с (такие пульсары трудно наблюдать в радиодиапазоне по радиоизлучению). Скорость замедления пульсаров составляет ~5*10-13с/с.

5. При «радиосветимости» пульсара L=1026 Вт и запасе вращательной энергии

(E~MR2/T2) ~ 1.58*1041 Дж, можно найти, приближенно, продолжительность осевого вращения пульсара (E/L~50 млн. лет).

Таким образом, объяснение парадокса о «бесконечном вращении небесных тел» связано, как правило, с медленным изменением периода вращения этих тел. Происхождение «вращения» небесных тел объясняется, в частности, наличием момента импульса начального газопылевого облака, из которого образовались рассматриваемые небесные тела.

С уважением Н.И. Перов.

Что будет когда Солнце взорвётся планета сгорит или замерзнет?

Уважаемый автор вопроса!

Астрофизика дает следующий ответ на Ваш вопрос.

После взрыва Солнца, через 5 миллиардов лет, и расширения сброшенной им оболочки – до орбит Марса – Юпитера, – температура на Земле повысится до +800°С.

На месте Солнца останется белый карлик, по мере охлаждения которого температура на Земле понизится до -273°С (почти, так называемый, абсолютный нуль температуры по шкале Кельвина). Этот процесс охлаждения займет миллиарды лет. У человечества есть время, чтобы предпринять некоторые меры (освоение спутников планет–гигантов).

Если рассматривать другие звезды и галактики, взаимодействующие с Солнцем, на указанных интервалах времени, то “час X” может наступить и через 2 миллиарда лет (попадание Солнца и Солнечной системы в область звездообразования, столкновение нашей Галактики и Туманности Андромеды).

С уважением Н.И. Перов.

О Космосе: MOM u MAVЕN,Марс с Орбиты, Летяя сверхновая, Венера на фоне Солнца, Полукс и Кастор. Помогите разобраться... В задания. №1 2015 5 ноября стартовал MOM,а 18 ноября MAVЕN, оба аппарата станут искусственными спутниками Марса. 1)когда индийский и американский аппарат прибудут к Марсу? №2 На орбите Марса уже существует спутник МRO с 2006 года образуя почти круглую орбиту над полюсами с высотой ~300км. на его орбите находится фотокамера высокого разрешения HiRISE с телескопным рефлектором диаметром 0.5м, является самым большим в космосе телескопом. 1) в чем преимущество полярной орбиты? 2)Определите период обращения МRO вокруг Марса? 2)Какие наименьшие детали на поверхности Марса можно сфотографировать HiRISE ? №3 В июле 2015 известной спиральной галактике Мессье74(М74)в созвездие рыб вспыхнула сверхновая звезда, достигшая в максимуме блеска +12m. Оцените расстояние до галактики М74 в световых годах, приняв, что абсолютная звездная величина сверхновой в максимуме вспышки составляет -18m. №4 Фотография прохождения Венеры по солнечному деску 6 июня 2012г. Зная что диаметр Венеры состовляет 12100км, а ее расстояние от Земли в момент съемки было 0,289 астрономических единицах. 1) определите диаметер Солнца в километрах. Поясните ход своего решения. №5 Есть заблуждение нащет что самая яркая звезда называется -а. И одно из таких исключений две главные звезды созвездия Близнецов: а-Кастор (1,9m) и в-Поллукс (1,2m). Кастор удален от нас на 52 световых года, а Поллукс-на 34. Определите что ярче-Кастор при наблюдении из окрестностей Поллукса, или Поллукс при наблюдениях из окрестностей Кастора? :,(помогите пожалуйста, заранее спасибо!

Уважаемый автор вопроса!

Представляю Вам УКАЗАНИЯ для решения задач.

№1.

Если время полета к Марсу по полуэллипсу (с наименьшим расходом энергии) составляет ~250 суток~ 8 месяцев и 10 суток, то первый аппарат прибудет к Марсу 15 июля, а второй аппарат – 28 июля 2016 года. Даты можно уточнить, используя более точный интервал времени движения КА, а также, учитывая, что в месяце может быть и 30 суток, и 31 день, и 29 суток. Указанные даты следует «перевести» на неделю раньше.

№2.

а) Преимущество полярной орбиты - можно наблюдать всю поверхность планеты.

б) Период спутника найдем из 3-го закона Кеплера

Т=2*π*(a**3/(GM))1/2. Здесь а=RМарс+H. H=300 км, RМарс=3400 км. М=6*1023 кг.

T=7068 c=1.963час.

в) Размеры мелких деталей d=Н(λ/D). Здесь λ=0.5 мкм (длина световой волны), D=0.5 м – диаметр объектива телескопа, H=300 км- высота орбиты спутника Марса.

d=3*10**5*0.5*10**(-6)/0.5=0.3 м.

№3.

Расстояние r найдем из условия

r=10**(1+0.2*(m-M)).

r=10**(1+0.2*(12-(-18)))=10**7 пк=(10**7)/(3.26) св. год~3*(10**6) св. год.

M - абсолютная звездная величина. m - видимая звездная величина.

№4.

По фотографии определяем угловой диаметр Солнца (по диаметру Венеры и ее расстоянию от Солнца). По углу находим линейный диаметр Солнца.

Угловой диаметр Венеры (с Земли) ϼ=12100000/(0.289*149.6*10**9)=0.000798697 радианы.

Угловой диаметр Солнца – при наблюдении с Земли – (по фото) d=0.009308 рад.

DСолнце=d*1а.е.= 0.009308 а.е.=0.009308*149.6*(10**6) км~1390000 км.

№5.

1-й способ решения. Обозначив через d расстояния между звездами, найдем звездные величины Кастора и Поллукса, при наблюдении их из окрестностей Поллукса и Кастора, соответственно, с точностью до десятичного логарифма d.

Звездная величина Кастора при наблюдении из окрестностей Поллукса.

mKs=1.9+5*lgd-5*lg(52)=-6.68m+5*lg(d).

Звездная величина Поллукса при наблюдении из окрестностей Кастора

mПs=1.2+5*lgd-5*lg(34)=-6.46m+5*lg(d).

(В 1 способе d измеряется в световых годах). при.

Из приведенных соотношений следует, mKs< mПs (при 5*lg(d)>0), следовательно,

Кастор ярче при наблюдении из окрестностей Поллукса, чем Поллукс при наблюдении из окрестностей Кастора.

2-й способ.

Абсолютные звездные величины Кастора и Поллукса равны

MK=1.9+5-5*lg(54/3.26)=0.886m.

MП=1.2+5-5*lg(32/3.26)=1.109m.

Известно – при одном и том же расстоянии до звезд, меньшей абсолютной звездной величине соответствует большая светимость звезды. В нашем случае MK< MП. следовательно, Кастор ярче при наблюдении из окрестностей Поллукса, чем Поллукс при наблюдении из окрестностей Кастора.

С уважением Н.И. Перов.

Поперечник некоторого города равен 20 км. На сколько истинный полдень на его восточной окраине наступает раньше, чем на западной окраине, если географическая широта города φ = 55° 45′?

Уважаемый автор вопроса!

Ваш вопрос является стандартным для школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по астрономии. С другой стороны, с погрешностью менее 0.001 с эту задачу не решить (недостаточно данных – не хватает более 5 параметров).

Один из вариантов решения задачи, в рамках школьного курса физики, может быть таким.

Предполагая, что кульминации (восходы, заходы) Солнца – в средних широтах – обусловлены вращением Земли вокруг ее оси, искомый интервал времени τ определим из соотношения

τ=γ/ω.

Здесь γ – угол поворота Земли, равный разности долгот восточной и западной окраин города (с поперечником d=20 км), ω – угловая скорость вращения Земли. Обозначим, R=6378 км – экваториальный радиус Земли.

Очевидно,

γ =d/(Rcosφ).

Окончательно,

42.95с~43 c.

Другой вариант (астрономического) решения.

1 час соответствует 2*π*R/24 км. τ соответствует 20 км. Тогда,

Ответ: 43 с.

С уважением Н.И. Перов.