Конфигурации планет

К-5 § 1-16 Вариант – 2

К-5 § 1-16 Вариант – 1

К-4 § 18-27 Вариант - 6

К-4 § 18-27 Вариант - 5

К-4 § 18-27 Вариант - 4

К-4 § 18-27 Вариант - 3

К-4 § 18-27 Вариант - 2

К-4 § 18-27 Вариант - 1

  1. Свет от звезды Денеб ( a Лебедя) идет до нас 3260 лет. Вычислите годичный параллакс Денеба.
  2. Видимая звездная величина Сириуса ( a Б.Пса) и Поллукс(b Близнецов) соответственно равны -1,46m и 1,14m . Во сколько раз видимый блеск Сириуса больше блеска Поллукс?
  3. Определите светимость звезды, поверхностная температура которой такая же как у Солнца, а радиус в 10 раз больший.
  4. Экваториальные координаты голубого сверхгиганта a =5ч 14 м , d =-8012¢. Какая это звезда? Вычислите расстояние до нее, если абсолютная звездная величина -6,88m , а видимая 0,12m .
  5. Какое количество звезд 3m могут дать столько света, сколько его дает одна звезда 1m ?
  6. Перечислите основные типы переменных звезд.
  7. Чем объясняется изменение блеска цефеид?
  1. Во сколько раз ближе к нам звезда Толиман (a Центавра (Кентавра)) чем Вега (a Лиры), если их горизонтальные параллаксы соответственно равны 0,742² и 0,129².?
  2. Во сколько раз видимый блеск Веги (a Лиры) больше блеска Полярной звезды (a М.Медведицы), если их видимые звездные величины соответственно равны 0,03m и 2,03m ?
  3. Новая звезда 1918г в созвездии Орла в максимуме блеска имела абсолютную звездную величину -8,9m . На каком расстоянии она находится, если ее видимая звездная величина была равна -1,1m.
  4. В спектре новой звезды 1934г вспыхнувшей в созвездии Геркулеса темная линия водорода с длиной волны 4,341. 10 –5 м сместилась на 10,1.10 –8 м к фиолетовому концу. Какова скорость газа, выброшенного из звезды?
  5. Какое светило - Солнце или Акрукс (a Ю.Крест) обладает большей светимостью и во сколько раз, если их абсолютные звездные величины соответственно равны 4,84m и -4,16m?
  6. Как найти необходимое созвездие на небе. Приведите пример.
  7. Какие характеристики звезд можно определить используя двойные звезды?
  1. Звезда Антарес ( a Скорпиона) находится от нас на расстоянии 650св.лет. Чему равен ее годичный параллакс?
  2. Во сколько раз Сириус (a Б.Пса) ярче чем звезда a Телескопа, если их видимые звездные величины соответственно равны -1,46m и 3,54m ?
  3. Собственное движение звезды 0,1² /год, а расстояние до нее 10пк. Определите тангенциальную и пространственную скорость звезды, если ее лучевая скорость 10км/с.
  4. Видимая звездная величина цефеиды в созвездии Геркулеса 15,1m , а ее абсолютная звездная величина -9,9m . Определите расстояние до этой цефеиды.
  5. Звезда имеет видимую звездную величину 1,84m и находится от нас на расстоянии 250пк. Найдите светимость звезды.
  6. Чем объясняется изменения в спектрах спектрально-двойных звезд?
  7. Опишите разнообразие физических характеристик большинства звезд в сравнении с Солнцем.
  1. Параллакс Полярной звезды (a М.Медведицы) равен 0,008². Чему равно расстояние до нее в парсеках и световых годах?
  2. Одна звезда ярче другой в 15,85 раз. Чему равна разность их звездных величин?
  3. Видимая звездная величина короткопериодической цефеиды 15,5m , а абсолютная 0,5m . На каком расстоянии от нас она находится?
  4. Лучевая скорость Альдебарана (а Тельца) 54км/с, а ее собственное движение 0,2² /год. Определите пространственную скорость звезды, если ее параллакс 0,05².
  5. Угловой диаметр большой полуоси двойной звезды Капеллы (a Возничего) составляет 0,054², а период обращения 0,28лет. Определите линейные размеры полуоси и мумму масс компонентов пары, если параллакс звезды равен 0,077².
  6. Что лежит в основе спектральной классификации звезд?
  7. Каким образом можно определить полное излучение Солнца?
  1. Какая звезда и во сколько раз ближе к нам Денеб (a Лебедя) расстояние до которой 3260св.лет, или Арктур (a Волопаса) годичный параллакс которого равен 0,089²?
  2. Звезд 6m на северном небе около 2000. Сколько надо таких звезд, чтобы их суммарное излучение стало равным видимому излучению Дубхе (a Б.Медведицы), имеющего m=2,0m ?
  3. Лучевая скорость звезды Бетельгейзе ( a Ориона) 21 км/с, собственное движение звезды 0,029² /год, а параллакс 0,008². Определите пространственную скорость звезды.
  4. Сверхновая SN 1987А, вспыхнувшая в созв. Золотой Рыбы, имела видимую звездную величину 12,4m , а стала 2,9m . Определите ее абсолютную звездную величину до и после вспышки, если звезда находится на расстоянии 160000св.лет.
  5. На каком расстоянии от Сириуса А (a Б.Пса) и с каким периодом обращается спутник (Сириус В), если сумма масс компонентов равна 3,2 масс Солнца, параллакс 0,379² , а угловой размер большой полуоси орбиты спутника при наблюдении с Земли составляет 7,57²?
  6. Какие закономерности между физическими характеристиками звезд включены в диаграмму Герцшпрунга-Рассела?
  7. Каким способом можно определить массу двойной звезды?
  1. Сириус (a Б.Пса) - тройная звезда. Главная Сириус А имеет светимость в 20 раз большую, чем Солнце, а ее спутник Сириус В только 0,01 светимости Солнца. Во сколько раз различаются их радиусы, если цвет звезд одинаков.
  2. Переменная звезда Удивительная Кита (Mira Geti) в максимуме блеска достигает 2,0m, а в минимуме 10,0m . Во сколько раз она ярче в максимуме чем в минимуме?
  3. Период обращения двух основных звезд Сириус 50 лет. Большая полуось орбиты видна с Земли под углом 7,57², а параллакс Сириуса 0,379². Вычислите расстояние до Сириуса, а также массу каждого компонента, если отношение расстояний от центра масс 0,71:0,29.
  4. Какова средняя плотность красного сверхгиганта, если его диаметр в 300 раз, а масса в 30 раз больше Солнца. Средняя плотность Солнца 1400кг/м3 .
  5. Вычислите светимость голубого сверхгиганта Ригеля (b Ориона) и его радиус, зная, что его поверхностная температура 13000 К, масса 20 масс Солнца, абсолютная звездная величина --6,8m . Для Солнца взять абсолютную звездную величину 4,8m и температуру 6000 К.
  6. Что можно определить, исследуя спектр звезды?
  7. Каков основной химический состав Солнца и звезд? Что является источником их энергии?

Контрольная работа № 5 (за первое полугодие) ** 1 – 16 **

  1. В каких пределах изменяется полуженная высота Солнца в течение года в р.п. Краснозерское (j =53° 58¢)?
  2. Самый яркий астероид Веста (№4) совершает один оборот вокруг Солнца за 3,63 года. На сколько он дальше от Солнца, чем Земля?
  3. 16 октября Солнце имеет координаты: a =13ч24м; d =-8° 50¢. Какая яркая звезда в этот день находится возле Солнца? Какова полуденная высота Солнца в этот день в р.п. Краснозерское?
  4. Поперечник самого крупного на Луне Моря Дождей около 1000км. Под каким углом оно наблюдается с Земли с расстояния 384400км?
  5. 12 апреля 1961 года совершен первый полет человека в космос (полет Ю.А.Гагарина,СССР). Какая это дата по старому стилю?
  6. Определите поясное время в Вашингтоне (n=19), если 15 июня время в Москве (n=2) показывает 21час 17мин.
    А) 14час 17мин Б) 13час 17мин В) 12час 17мин Г) 13час 43мин
  7. Параллакс планеты уменьшился в три раза. Это произошло вследствие того, что расстояние до нее:
    А) уменьшилось в 3 раза Б) увеличилось в 3 раза В) уменьшилось в 9 раз Г) увеличилось в 9 раз
  1. На каком зенитном расстоянии бывает верхняя кульминация Капеллы (a Возничего, d =46° 00¢ ) в Санкт-Петербурге (j =59° 57¢)?
  2. Определите период обращения астероида Паллада (№2) вокруг Солнца, если он удален в перигелии на 2,11а.е., а в афелии на 3,42а.е. от Солнца.
  3. При разрешающей способности глаза 2¢ на Луне мы видим объекты диаметром 200км. Объекты какого размера можно увидеть в школьный телескоп ТАЛ-120 при увеличении 32?
  4. Найдите географическую долготу пункта, если 12 декабря в момент приема радиосигнала соответствующего 13час московского времени, в этом пункте время было равно 18час 32мин.
  5. Координаты Луны a =10ч 15м; d =11° 50¢ .Какая яркая звезда находится возле Луны? Какова ее высота в этот день в р.п. Краснозерское (j =53° 58¢)?
  6. Чему равно прямое восхождение и склонение точки осеннего равноденствия?
    А) a =18ч 00м; d =23° 26¢ Б) a =12ч ; d =0° В) a =12ч ; d =-23° 26¢ Г) a =11ч 55м; d =0° 50¢.
  7. Угловой диаметр планеты, наблюдаемой с Земли, увеличился в 4 раза. Это произошло вследствие того, что расстояние до нее:
    А) уменьшилось в 4 р. Б) увеличилось в 4 р. В) уменьшилось в 2 р. Г) увеличилось в 2 р.

 

Условия видимости планет меняются по-разному: если Меркурий и Венеру можно видеть только утром или вечером, то остальные - Марс, Юпитер и Сатурн - бывают видны также и ночью. По временам одна или несколько планет могут быть вовсе не видны, поскольку они располагаются на небе поблизости от Солнца. В этом случае говорят, что планета находится в соединении с Солнцем. Если же планета располагается на небе вблизи точки, диаметрально противоположной Солнцу, то она находится в противостоянии. В этом случае планета появляется над горизонтом в то время, когда Солнце заходит, а заходит она одновременно с восходом Солнца. Следовательно, всю ночь планета находится над горизонтом. Соединение и противостояние, а также другие характерные расположения планеты относительно Солнца называются конфигурациями. Внутренние планеты (Меркурий и Венера), которые всегда находятся внутри земной орбиты, и внешние, которые движутся вне ее (все остальные планеты), меняют свои конфигурации по-разному. Названия различных конфигураций внутренних и внешних планет, которые характеризуют расположение планеты относительно Солнца на небе, приведены ниже.

 

Рис.1 Западная элонгация для внутренней планеты и противостояние для внешней (Земля – T)

Рис.2 Восточная элонгация для внутренней планеты и соединение для внешней

Рис.3 Нижнее соединение для внутренней планеты и западная квадратура для внешней

Рис.4 Верхнее соединение для внутренней планеты и восточная квадратура для внешней

Ясно, что условия видимости планеты в той или иной конфигурации зависят от ее расположения по отношению к Солнцу, которое планету освещает, и Земли, с которой мы ее наблюдаем. На рисунке выше показано, каково при различных конфигурациях взаимное расположение Земли Т, планеты Р1, Р2 и Солнца S в пространстве. Единственной конфигурацией, в которой может находиться любая планета, независимо от того, внутренняя она или внешняя, является верхнее соединение. В этом случае она находится на линии, соединяющей центры Солнца, Земли и планеты, за Солнцем - «выше» него. Поэтому Солнце, рядом с которым планета находится на небе, не дает возможности ее увидеть. Если же внутренняя планета расположена на той же линии между Землей и Солнцем, то происходит ее нижнее соединение с Солнцем. Внешняя планета может находиться на любом угловом расстоянии от Солнца (от 0 до 180°). Когда оно составляет 90°, то говорят, что планета находится в квадратуре. Для внутренних планет максимально возможное угловое удаление от Солнца (в элонгации) невелико: для Венеры - до 48°, а для Меркурия - всего 28°. Конфигурации планет периодически повторяются.

Промежуток времени между двумя последовательными одноименными конфигурациями планеты (например, верхними соединениями) называется ее синодическим периодом. Еще в глубокой древности, когда считалось, что планеты обращаются вокруг Земли, для каждой из них на основе многолетних наблюдений был определен синодический период обращения. Согласно гелиоцентрической системе, сама Земля обращается вокруг Солнца с периодом, равным году. Это ее движение необходимо учитывать, чтобы узнать периоды обращения планет в невращающейся инерциальной системе отсчета, или, как принято говорить, по отношению к звездам. Период обращения планеты вокруг Солнца по отношению к звездам называется звездным (или сидерическим) периодом. Очевидно, что по своей продолжительности синодический период планеты не совпадает ни с ее сидерическим периодом, ни с годом, который является звездным периодом обращения Земли. Рассмотрим, как связан синодический период планеты со звездными периодами Земли и самой планеты. Пусть звездный период обращения внешней планеты равен Р, звездный период Земли - Т, а синодический период - S. Тогда угловые скорости их движения по орбитам будут равны соответственно 360°/Р и 360°/T. От момента какой-либо конфигурации (например, противостояния) до следующей такой же конфигурации планета пройдет дугу своей орбиты, равную 360°•S. За этот же промежуток времени (за синодический период) Земля пройдет дугу на 360° большую, которая равна 360°/T•S. Тогда:

 

360°/T•S-360°/P•S=360°,

или

1/Т-1/Р=1/S

Почти такой же будет формула для внутренней планеты:

1/P-1/T=1/S

 

Следовательно, зная синодический период планеты, можно вычислить ее звездный период обращения вокруг Солнца.