Конфигурации планет


Внутренние планеты

Внутренними планетами называются планеты, большая полуось орбиты которых меньше большой полуоси орбиты Земли. Отсюда следует, что для наблюдателя на Земле внутренними планетами являются лишь Венера и Меркурий, остальные относятся к внешним. Для таких планет выделяют 3 основные конфигурации: верхнее соединение (1), нижнее соединение (2) и максимальная элонгация. Различают две максимальные элонгации —- западную (3) и восточную (4), когда планета наблюдается к западу и к востоку от Солнца соответственно.Внутрення планета находится в верхнем соединении когда Земля, Солнце и планета лежат на одной прямой, при этом планета и Земля располагаются по разные стороны от Солнца. Если пренебречь наклоном орибит планет к плоскости эклиптики, то для наблюдателя на Земле планета находится точно за Солнцем.

Нижнее соединение внутренней планеты происходит когда Земля, Солнце и планета, также как и в случае верхнего соединения, располагаются на одной прямой, но для нижнего соединения планета должна находиться между Солнцем и Землей. Если бы орбиты всех планет лежали в одной плоскости, тогда в момент каждого нижнего соединения внутренней планеты наблюдалось бы ее прохождение по диску Солнца для наблюдателя на внешней планете.

Элонгацией планеты называется угол Солнце — Земля — планета, отсюда очевидно, что максимальная элонгация внутренней планеты наблюдается в момент, когда прямая Земля — планета является касательной к орбите планеты, то есть угол Солнце — планета — Земля является прямым.


Внешние планеты

Внешними планетами называются планеты, большая полуось орбиты которых больше большой полуось орбиты Земли. Для таких планет также существуют 3 основные конфигурации: соединение (1), противостояние (2) и квадратура. Квадратура бывает западная (3) и восточная (4), в какой именно квадратуре находится внешняя планета определяется анологично максимальной элонгации.Соединение внешней планеты, подобно верхнему соединению внутренней планеты, наблюдается в момент, когда Солнце, Земля и планета находятся на одной прямой, при этом Солнце находится между планетой и Землей. В этот момент для наблюдателя на внешней планете Земля, являясь нижней планетой, наблюдается в верхнем соединении.

Аналогично, когда планета, Солнце и Земля располагаются на одной прямой, но Солнце и планета лежат по разные
стороны от Земли, считатется, что внешняя планета находится в противостоянии. Земля же находится в нижнем соединении для наблюдателя на вненей планете, наблюдаемой в противостоянии.

Квадратурой называется конфигурация, когда угол между направлениями на планету и Солнце (угол Солне — Земля — планета) является прямым. Стоит заметить, что для наблюдателя на планете Земля будет наблюдаться в максимальной элонгации, причем если планета с Земли наблюдалась в восточной квадратуре, тогда Земля будет в западной максимальной элонгации и наоборот.


Справочные данные

Планета Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран Нептун Плутон
Бол. п-сь, а.е. 0.39 0.72 1.00 1.52 5.20 9.54 19.2 30.1 39.5


Задачи

  1. Чему равна наибольшая элонгация Венеры при наблюдении с Сатурна?

  2. Определите, на сколько Марс ближе Юпитера к Земле в момент, когда они одновременно находятся в квадратуре и какое расстояние разделяет их в пространстве. Орбиты считать круговыми, наклоном пренебречь.

  3. Определите расстояние между Сатурном и Землей, если и с той и другой планеты Венера наблюдается в западной элонгации. Орбиты считать круговыми, наклоном пренебречь.

  4. Земля при наблюдении с Марса находится в восточной элонгации, а с Меркурия в восточной квадратуре. Определите расстояние, которое отделяет Меркурий от Марса в пространстве.

  5. Марс находится в западной квадратуре при наблюдении с Земли, а для наблюдателя на Марсе Меркурий находится в восточной элонгации. Как долго будет идти сигнал со спутника на на орбите вокруг меркурия до приемника на Земле?

  6. Венера находится в наибольшей восточной элонгации, а фаза Луны равно 0.75. Сколько времени будет идти сигнал от нашего спутника до Венеры? Движением планет в этот промежуток времени пренебречь.

  7. Со спутника, летающего по круговой орбите вокруг Солнца, однажды была зафиксирована следующая ситуация: угловой радиус Земли примерно в 2 раза больше радиуса Марса; Меркурий проходит по диску Солнца. По данным марсохода Opportunity, Земля находилась в соеди- нении с Солнцем, а Меркурий в элонгации. Через какое время Земля, спутник и Солнце окажутся на одной прямой?

  8. На круговой орбите между Юпитером и Марсом обращается небольшой спутник. Он передаёт данные, что для него Венера находится в восточной элонгаии, а Меркурий в западной. Бегемот, живущий на Сатурне видит, что Венера находится в восточной элонгации, а Земля в западной. А для Змеи, живущей на Юпитере, Земля и Меркурий находятся в восточных элонгациях. Найдите угловое расстояние между Спутником и Юпитером для Бегемота, и угловое расстояние между Сатурном и Спутником для Змеи.