ABC of Astronomy - E Is for Ecliptic

• Maj 19, 2024

För omkring fem miljarder år sedan var solen en yr ung sak. Den roterade på sin axel och en enorm dammig skiva kretsade runt den. Planeter, månar, asteroider och andra föremål som bildas av skivmaterialet. Även om disken inte längre finns, markeras planet som den ockuperade fortfarande av banorna från solsystemets kroppar. Det kallas ekliptiska plan. Banorna är inte cirkulära, de är något krossade cirklar kända som ellipser. De excentricitet av en omloppsbana berättar hur klämd dess form är.

Ekliptiken
När jorden reser runt solen varje år ser vi solens position förändras mot bakgrund av fasta stjärnor. Den väg som den verkar ta kallas ekliptiken. Konstellationerna som ligger längs denna väg tjänade som en slags kalender och var av religiös betydelse för forntida folk. De är zodiakenkonstellationerna.

Istället för att bara tänka på ekliptiken som en väg, försök att föreställa den som en plan yta, ett plan. Det skulle sträcka sig från solen ut i solsystemet. Planeterna går i ekliptikplanet. De åtta planeterna är ganska mycket i samma plan. Plutos bana är dock lutad till ekliptiken med 17 grader.

Så ekliptiken är där planeterna är, och det är den stora linjen i zodiaken. Men varför kallas det ekliptiken? Det beror på att det är relaterat till förmörkelser. Även om månen också är på ekliptiken, lutas dess bana svagt - cirka 5 grader - mot jordens bana. Det finns två punkter där banorna korsar, och dessa kallas knutpunkter. Om det finns en ny måne eller en fullmåne när månen befinner sig i en nod, är solen, jorden och månen uppradade för en förmörkelse.

Ellips
I århundraden antog människor att banor var cirkulära och att jorden var i centrum av kosmos. Cirklar och sfärer, som var perfekta former, var ett drag i himlen och en kontrast till vår ofullkomliga jord. I själva verket är planetbanorna i solsystemet tillräckligt nära för att vara cirkulära att det krävs mycket noggrann observation och mätning för att upptäcka att de inte är det.

Men om du antar att banorna är cirkulära kommer förutsägelser om planetrörelse inte att vara korrekta, och heller inte prognoser för händelser som en transitering av Venus. För att få modellen att passa in i observationerna fick Ptolemaios (90-168) planeterna att flytta på ett komplicerat system av cirklar. Det fungerade faktiskt ganska bra när det gäller förutsägelse, men under en lång tid blev felen märkbara.

Det var en viss förbättring när Copernicus satte solen i mitten av systemet. Ändå var det fortfarande inte korrekt eftersom Copernicus behöll de cirkulära banorna. Genombrottet kom med arbetet av Johannes Kepler (1571-1630). Kepler, som var en matematiker, använde de noggranna observationerna över en period av år av Tycho Brahe (1546-1601) för att förstå planeten. Det var först när han fick en uppfattning om att banorna kanske inte var cirkulära att han kunde göra teori och observation matchande.

Kepler fann att banorna var ellipser. Detta matchade Brahe's data, och Kepler kunde beskriva dem matematiskt.

En ellips är en klämd cirkel, med två kontaktpunkter kallade foci. När det gäller solsystemet är planeternas banor ellipser och solen står i fokus. En cirkel är ett speciellt fall av en ellips, där båda fokuserna är på samma plats.

Excentricitet
Excentricitet är en term som berättar hur avrundad ellipsen är, på en skala från 0 till 1. En cirkel har en excentricitet av 0 (e = 0). En ellips kan inte ha en excentricitet på 1, men en mycket lång smal ellips kan vara nära 1. Solsystemets planeter har inte mycket excentriska banor. Venus har den mest rundade banan med e = 0,0068. Dvärgplaneten Pluto har den mest excentriska bana (e = 0.2488), och som vi såg i ett tidigare diagram, lutas dess bana också med avseende på ekliptiken. Det är en egenskap hos många av de mest avlägsna föremålen att de har excentriska och lutande banor.

Video Instruktioner: What are Zodiac Constellations? (Maj 2024).