Bài học này được soạn thảo bởi một thành viên của nhóm Local Solar System Foundation và có thể được cải thiện bởi một người đánh giá có năng lực. Anh có đủ năng lực trong lĩnh vực này không?
Orrery
Mở toàn trangHệ Mặt Trời, ngay bây giờ. Mỗi hành tinh là nơi nó thực sự ở ngày nay, tính từ công thức của NASA JPL. Nhấn vào play và thời gian sẽ tăng tốc, vì vậy bạn có thể xem các hành tinh quay quanh Mặt Trời: một hành tinh càng gần Mặt Trời, nó di chuyển càng nhanh. Nhấn bất kỳ thế giới nào để bay đến nó và nhìn nó quay.
Thử cái này xem.
Tỷ lệ có thể đọc: các hành tinh được vẽ lớn hơn nhiều so với thực tế và khoảng cách bị nén lại, vì vậy mỗi hành tinh sẽ phù hợp trên một màn hình. Chuyển sang tỷ lệ thật để thấy sự trống rỗng của không gian.
Cách dùng
- Nhìn quanh đi.
- Kéo để xoay khung xem. Chuyển, nhấn hoặc dùng phím + và - để phóng to.
- Chọn một thế giới
- Nhấn vào một hành tinh để bay đến nó và theo dõi nó. Bạn sẽ thấy khoảng cách của nó so với Mặt Trời và Trái Đất, và tốc độ quay của nó. Phím mũi tên di chuyển từ hành tinh này sang hành tinh khác; phím Escape hoặc nút ở trên cùng sẽ quay lại toàn bộ hệ thống.
- Thời gian
- Bắt đầu chạy thời gian theo tốc độ đã chọn. Chọn bất kỳ ngày nào, hoặc bấm mũi tên bên cạnh nó. Bây giờ sẽ đưa bạn trở lại hôm nay.
- Mức độ
- Không gian quá lớn đến nỗi không màn hình nào có thể hiển thị cả các hành tinh và khoảng cách giữa chúng theo tỷ lệ thực. Tỷ lệ đọc được phóng to các hành tinh và nén lại khoảng cách; tỷ lệ thật hiển thị cả hai như chúng thực sự là thế nào.
So sánh hai thế giới
| Sao Kim | Sao Mộc |
|---|
Bảng dữ liệu (đơn vị thay thế)
| Thế giới | Khoảng cách từ Mặt Trời hiện tại | Thời gian đi của ánh sáng từ Mặt Trời | Kinh |
|---|---|---|---|
| Sao Thủy | 0,3095 hoặc | 2 phút 34 giây | 93° |
| Sao Kim | 0,7216 hoặc | 6 phút 0 giây | 61,9° |
| Trái Đất | 0,9898 hoặc | 8 phút 14 giây | 50,1° |
| Sao Hỏa | 1,607 hoặc | 13 phút 22 giây | 106° |
| Sao Mộc | 5,318 hoặc | 44 phút 14 giây | 135° |
| Sao Thổ | 9,422 hoặc | 1 giờ 18 phút | 12,3° |
| Sao Thiên Vương | 19,43 hoặc | 2 giờ 42 phút | 63,1° |
| Sao Hải Vương | 29,88 hoặc | 4 giờ 8 phút | 2,9° |
Vị trí của các hành tinh sử dụng công thức xấp xỉ của JPL, chính xác khoảng vài phút cung giữa năm 3000 TCN và 3000 AD.
Trên Sao Kim, hành tinh quay chậm đến nỗi một vòng cần thời gian lâu hơn một chuyến đi quanh Mặt Trời. Một ngày không giống nhau ở mọi nơi, và cả hai đều không phải là một năm. Đây là cách để làm việc với cả hai, trên bất kỳ thế giới nào.

Một ngày và một năm là hai đồng hồ khác nhau, và mỗi thế giới đều đặt chúng khác nhau.
Nhìn kìa.
Một ngày là thời gian một thế giới cần để quay một vòng. Một năm là thời gian cần thiết để đi một vòng quanh Mặt Trời. Trên Trái Đất, chúng là khoảng 24 giờ và 365 ngày. Các thế giới khác thì rất khác.
| Thế giới | Chiều dài ngày | Thời gian của năm |
|---|---|---|
| Sao Thủy | 176 ngày Trái Đất | 88 ngày Trái Đất |
| Sao Kim | 117 ngày Trái Đất | 225 ngày Trái Đất |
| Trái Đất | 24 giờ. | 365 ngày |
| Sao Hỏa | 24 giờ 40 phút. | 687 ngày Trái Đất |
| Sao Mộc | 9.9 giờ | 11,9 năm Trái Đất |
| Sao Thổ | 10.7 giờ | 29,4 năm Trái Đất |
| Sao Thiên Vương | 17.2 giờ | 84 năm Trái Đất. |
| Sao Hải Vương | 16.1 giờ | 164,8 năm Trái Đất |
Một vài bất ngờ:
- Bật Sao Thủy, một ngày (từ bình minh đến bình minh) kéo dài hai năm của nó.
- Sao Kim quay ngược và rất chậm.
- Các hành tinh khổng lồ quay nhanh nhất trong tất cả, mặc dù chúng là lớn nhất.
- A-M_BAR_Tiếng Pháp Sao Hỏa ngày của nó gần như giống với chúng ta, điều này rất hữu ích cho các đội tàu thăm dò trên Trái Đất.
Dùng thanh so sánh bên dưới ô để so sánh hai thế giới.
Hiểu rồi.
Có hai loại ngày, và sự khác biệt là quan trọng.
-
- Đúng vậy. ngày sao là một vòng quay so với các ngôi sao xa xôi. Trái Đất là 23 giờ 56 phút 4 giây.
-
- Đúng vậy. ngày là từ trưa đến chiều. Trong khi Trái Đất quay, nó cũng di chuyển khoảng 1/365 quỹ đạo của nó, vì vậy nó phải quay thêm một chút (khoảng 1 độ) trước khi Mặt Trời trở lại trên đầu. Cần thêm khoảng 4 phút nữa, cho ra 24 giờ.
Đối với hầu hết các hành tinh, hai ngày gần như giống nhau. Đối với những con bò chậm chạp thì chúng rất khác biệt. Sao Thủy quay một vòng mỗi 58,6 ngày Trái Đất, và năm của nó là 88 ngày. Hai chuyển động kết hợp với nhau để một ngày Mặt Trời kéo dài 176 ngày Trái Đất: chính xác là hai năm Sao Thủy. Sao Thủy quay chính xác ba lần mỗi hai quỹ đạo, một khóa gây ra bởi thủy triều của Mặt Trời.
Sao Kim quay ngược chiều kim đồng hồ (retrograde), một lần mỗi 243 ngày Trái Đất. Bởi vì quay và quỹ đạo đi theo hướng ngược lại, chúng cộng lại, và ngày Mặt Trời ngắn hơn so với quay: khoảng 117 ngày Trái Đất.
Năm càng dài theo khoảng cách vì hai lý do: con đường càng dài, và hành tinh chuyển động chậm hơn. Trái Đất di chuyển với tốc độ khoảng 29,8 km/s; Sao Hải Vương di chuyển với tốc độ khoảng 5,4 km/s theo một quỹ đạo dài hơn 30 lần.
Thầy
Ngày Mặt Trời được tính từ hai vận tốc góc. Với chu kỳ quay sao P_rot (âm cho chuyển động lùi) và chu kỳ quỹ đạo P_orb, cả hai đều được đo theo cùng một hướng:
1 / P_solar = 1 / P_rot − 1 / P_orb
Kiểm tra Trái Đất: 1/0,99727 − 1/365,256 = 1,00274 − 0,00274 = 1,00000 mỗi ngày, vì vậy P_solar = 1 ngày.
Kiểm tra Sao Thủy: 1/58.646 − 1/87.969 = 0.017052 − 0.011368 = 0.005684, do đó P_solar = 175.9 ngày.
Kiểm tra Sao Kim (trái ngược, P_rot = −243.018 ngày): 1/(−243.018) − 1/224.701 = −0.004115 − 0.004450 = −0.008565, do đó |P_solar| = 116.75 ngày. Dấu âm cho biết Mặt Trời mọc ở phía tây của Sao Kim.
Năm theo định luật thứ ba của Kepler: T² ∝ a³ cho mọi vật quay quanh Mặt Trời. Với T trong năm và a trong au, T = a^1.5. Sao Hải Vương ở a = 30,07 au cho T = 30,07^1,5 = 164,9 năm, tương ứng với 164,79 năm quan sát được. Sự khác biệt nhỏ đến từ việc tròn và từ khối lượng rất nhỏ của các hành tinh, mà phiên bản định luật Newton bao gồm.
Thử đi.
Dùng thanh so sánh để tìm thế giới có ngày dài nhất và thế giới có năm ngắn nhất trong số các hành tinh. Sau đó so sánh ngày của Sao Kim với năm của nó.
Thử thách là nơi mà việc học tập được giữ lại.
Thử thách nhanh
3 câu hỏi nhanh. Chọn một câu trả lời để xem bạn có đúng không.
-
Hành tinh nào có ngày ngắn nhất?
- A Sao Thủy
- B Trái Đất
- C Sao Mộc
- D Sao Hải Vương
Hiện câu trả lời
C. Sao Mộc Sao Mộc quay một vòng trong khoảng 9,9 giờ.
-
Sao Kim, cái nào dài hơn?
- A Ngày mặt trời (từ bình minh đến bình minh)
- B Năm
- C Chúng giống hệt nhau.
- D Sao Kim không có ngày
Hiện câu trả lời
B. Năm Cẩn thận: Một năm của Sao Kim là 224.7 ngày Trái Đất và một ngày Mặt Trời của nó là khoảng 116.8 ngày Trái Đất, vì vậy năm dài hơn. Đó là chu kỳ quay của nó (243 ngày) dài hơn năm của nó.
-
Tại sao các hành tinh xa Mặt Trời có tuổi thọ lâu hơn?
- A Chúng quay chậm hơn
- B Quỹ đạo của chúng dài hơn và chúng di chuyển chậm hơn
- C Ánh sáng mặt trời phải mất nhiều thời gian để đến được với chúng.
- D Họ có nhiều vệ tinh hơn
Hiện câu trả lời
B. Quỹ đạo của chúng dài hơn và chúng di chuyển chậm hơn Cả hai hiệu ứng cộng lại: một vòng tròn lớn hơn và tốc độ chậm hơn.
Đường kết thúc
- Đã chơi với trò chơi tương tác
- Đọc bài học đi.
- Đã thử thách rồi
- Đã trả lời câu hỏi rồi.
Dấu bài học đã hoàn thành để lưu nó vào tiến trình của bạn trên thiết bị này.
Bài học xong rồi.
Tiếp theo Tại sao chúng ta có mùaTừ trong bài học này
Nguồn
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (length of day, orbital period)
- JPL SSD: Planetary Physical Parameters (sidereal rotation and orbital periods)
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet Notes (definitions)
Bài học này được cấp phép CC BY-SA 4.0.